目的要求（ 1 ）将一些有用的不易测量的热力学性质表达成 p-V-T 函数；（ 2 ）结合状态方程，从推算其它热力学性质的具体关系式；

第三章单组元流体及其过程的热力学性质 学时：8 （第5－9讲）目的要求（1）将一些有用的不易测量的热力学性质表达成p-V-T函数；（2）结合状态方程，从推算其它热力学性质的具体关系式；（3）从热力学第一、二定律出发，导出关联各热力学性质的基本方程。（重点）（4）以过程的焓变、熵变为例，说明通过热容计算过程的热力学性质变化。（5）介绍热力学性质图表的意义、制作原理及应用等。（难点）

3.1.1 热力学基本方程 3.1 热力学性质间的关系（Relationship among Themodynamic Functions）（1）三个定义式：四个基本关系式：

（2）热力学第一定律 公式： △U = Q + W 应用条件：均相封闭体系1mol物质平衡态间的变化。（3）基本关系式的全微分

比较得

证明： （1）Green（格林）定律 3.1.2 麦克斯韦（Maxwell）关系式

（2）点函数与导数之间的循环关系式 （3）麦克斯韦（Maxwell）关系式

麦克斯韦（Maxwell）关系式的应用： 用易于检测的基本数据T，p，V来代替或计算难于检测的物理量S。 S随 p，V，T 的变化关系如下：

3.2 焓变与熵变的计算 目的要求（1）将焓变与熵变的计算表达式用p，V，T，Cp，Cv表示. （教学重点）（2）计算真实气体或液体的焓变与熵变. （3）比较理想气体与真实气体的焓变与熵变的计算途径及原因. （教学难点）

3.2.1 单相流体焓变的计算 焓是化工过程的重要热力学变量。多数化工过程都是在恒压条件下进行的，而此时流体的焓变表达了过程对热量的要求。因此过程能量分析常常涉及流体焓变的计算

（1）焓变与p、V、T的关系 焓随温度和压力的变化

焓随温度和体积的变化 焓随体积和压力的变化

理想气体的恒压热容（Cpig）仅是温度的函数（见附录理想气体的恒压热容（Cpig）仅是温度的函数（见附录六）；理想气体的恒容热容CVig= Cpig-R

液体热容是温度和压力的函数，但液体热容受压力改变液体热容是温度和压力的函数，但液体热容受压力改变的影响小，可以忽略压力对热容的影响。

对于真实流体，必须利用焓的状态函数特性，设计变化对于真实流体，必须利用焓的状态函数特性，设计变化的虚拟途径 △H 真实流体 T2，P2 真实流体 T1，P1 H2R -H1R △HTig △Hpig 理想气体 T2，P2 理想气体 T2，P1 理想气体 T1，P1

（2）剩余性质 剩余性质：同温、同压下真实流体与理想气体广延热力学性质的差额

（3）剩余焓与p、V、T的关系

对V=f (T , p)，求取HR 对p=f( T ,V)，求取HR

A 利用二阶维里方程计算

B 利用普遍化第二维里系数计算

C 利用RK方程计算

D 利用普遍化三参数压缩因子法计算

例题4：将丙烷从400K、1MPa压缩至450K、10MPa， 计算压缩过程中流体的摩尔焓变。

3.2.2 单相流体熵变的计算 △S 真实流体 T2，P2 真实流体 T1，P1 S2R -S1R △STig △Spig 理想气体 T2，P2 理想气体 T2，P1 理想气体 T1，P1

(1)剩余熵与p-V-T的关系 对V=f (T , p)，求取SR

对p=f (T , V)，求取SR

(2)利用不同的p-V-T关系计算剩余熵 利用二阶维里方程计算SR

利用普遍化第二维里系数计算SR

利用RK方程计算SR

利用普遍化三参数压缩因子法计算SR

例题5 试用普遍化方法计算乙烯在300K、0.5MPa 下的剩余熵。

目的要求（ 1 ）将一些有用的不易测量的热力学性质表达成 p-V-T 函数；（ 2 ）结合状态方程，从推算其它热力学性质的具体关系式；