化工热力学-逸度
ln f i ln f i
L
VS
Vi ( p ps ) RT
L
小结
dGi RTd ln fi
(T恒定) 限制条件
逸度的定义
fi lim 1 p 0 p
fi i p
逸度系数的定义
小结
纯组分气体逸度计算
1、状态方程法 2、普遍化方法
P fi RT ln * * Vi dP P fi
Gi Gi ln i RT
*
ln
Gi Gi ( H TS ) ( H * TS * ) H H * S * S i RT RT RT R
*
1 H R S R H R S R Tr RTc R RT R
R 0 R 1 R 0 R 1 1 (H ) (H ) (S ) (S ) T r RTc RTc R R
fi i P 0.9191.620 1.489MPa
②普遍化逸度系数图表法(Vr≤2)
dGi RTd ln fi
(T恒定)
选取与真实气体同温、同压的理想气体作为参考态
Gi
*
Gi
dGi
*
fi
*
fi P
RTd ln fi
fi Gi Gi RT ln RT ln i P
0.422 B 0.083 0.241 1.6 (1.18)
0
0.172 B 0.139 0.053 4.2 (1.18)
1
Pr ln i ( B B ) Tr
0 1
0.43 (0.241 0.193 0.0532) 0.084 1.18
i 0.919
0
p
ln i
pr
0
Zi 1d ln pr
①第二维利系数法(Vr≥2)
pr Z i ( B B ) Tr
0 1
ln i
pr
0
Zi 1d ln pr
ln i
pr
0
pr ( B B ) d ln pr Tr
0 1
pr ln i ( B B ) Tr
真实气体 理想气体
dGi RTd ln fi
p0
dGi RT d ln p
真实气体→理想气体
RTd ln fi RTd ln p
fi cp
(c为常数)
逸度的定义
dGi RTd ln fi
(T恒定)
限制条件
fi lim 1 p 0 p
补充
说明
①逸度的单位与压力的单位相同 ②对于理想气体 fi p ③逸度的值与参考态的选取无关
温度为50°C条件下的逸度
解:查附表
Tc 190.6 K, Pc 4.60Mpa, 0.007
Tr T 273.15 50 1.70 Tc 190.6
P 18.85 Pr 4.10 Pc 4.60
查图2-8,适合采用普遍化逸度系数图计算
查表得
0.82
0 1
例题:试采用普遍化法计算正丁烷气体在500K, 1.620Mpa 时的逸 度系数及逸度
解:查附表 Tc 425 K, Pc 3.80 Mpa, 0.193
T 500 P 1.620 Tr 1.18 , Pr 0.43 TC 425 PC 3.80
查图2-8,适合采用普遍化第二维里系数法计算
VS
RT d ln f i源自fiLS fi
VS
(2)非饱和液体的逸度计算
dGi RT d ln fi Vi dP
L
Vi d ln f i dP RT
fi L Vi L ln VS p pS fi RT
L
fi L
LS
fi
d ln f i
p
ps
Vi dp RT
L
fi LS fiVS
逸度与逸度系数
化工热力学
流体的热力学性质
3.3.1逸度及逸度系数的定义
dGi Si dT Vi dp
(温度T恒定)
dGi Vi dp
dGi RT d ln p dGi RT d ln p
RT dp (理想气体) dGi p RT dp (真实气体) dGi p
定义函数:逸度 f i
0
1.38
1
i 0 (1 ) 0.821.380.007 0.82
fi i P 0.8218.85 15.46MPa
3.3.3纯液体的逸度计算
(1)饱和液体的逸度
dGi RT d ln fi
(T恒定)
Gi LS
VS
Gi
dGi
f i LS fi
1 (H R )0 (S R )0 R Tr RTc
(H R )1 (S R )1 RT c R
ln
0
0
ln 1
1
ln i ln ln
i ( )( )
0
1
例题:采用普遍化法计算甲烷气体在压力为18.85Mpa,
逸度系数的定义
fi i p
理想气体: i 1
真实气体: i 1
3.3.2纯组分气体的逸度与逸度系数
1、状态方程法
2、普遍化方法
①第二维利系数法(Vr≥2)
②普遍化系度系数图表法(Vr≤2)
1、状态方程法
dGi RTd ln fi (T恒定)
dGi Vi dp (T恒定)
①第二维利系数法(Vr≥2)
pr ln i ( B B ) Tr
0 1
②普遍化系度系数图表法(Vr≤2)
ln i ln 0 ln 1
小结
纯组分液体逸度计算
1、饱和液体的逸度
fi
LS
fi
VS
2、非饱和液体的逸度计算
L V L ln f i ln f iVS i ( p p s ) RT
fi i p
d ln i d ln f i d ln p
d ln i Zi d ln p d ln p (Zi 1)d ln p
选取 p 0 的状态作为参考态
i
1
d ln i (Zi 1)d ln p
0
p
ln i ( Z i 1)d ln p
R-K方程
RT a P 0.5 V b T V (V b)
RT a(2V b) dP dV 2 dV 0.5 2 2 (V b) T V (V b)
P fi RT ln * * Vi dP P fi
RTV a(2V b) VdP dV 2 dV 0.5 2 (V b) T V (V b)
RT d ln fi Vi dp
参考态:P 0 , 逸度 f i * , 压力 P * , 并且 f i * P * 。
f
f i*
RT d ln f i * Vi dP
P
P
P fi RT ln * * Vi dP P fi
P fi RT ln * * Vi dP P fi
RT b a 1 Vi b 1 ln f i ln ( ln ) 1.5 Vi b Vi b RT b Vi Vi b
2、普遍化方法
dGi RTd ln fi (T恒定)
dGi Vi dp (T恒定)
RT d ln fi Vi dp
Vi pVi dp d ln f i dp Z i d ln p RT RT p