熱力學性質表

熱力學性質表

是以簡單的曲線表示溫度(T)、壓力(P)、比容(V)、焓(H)和熵(S)之間關係的線圖。

簡介

熱力學性質

物體的熱力學性質是指物質處於平衡狀態下壓力P、體積V、溫度T、組成以及其他的熱力學函式之間的變化規律。一般將物體的壓力P、體積V、溫度T、內能U、焓H、熵S、等統稱為物體熱力學性質。

熱力學性質圖表

是以簡單曲線表示溫度(T)、壓力(P)、比容(V)、焓(H)和熵(S)之間關係的線圖。雖讀數不如數表準確,但易於使用,且容易看出變化的趨勢,因而便於進行過程的熱力學分析。通常的圖有:h-T圖、T-S圖、lnp-H圖、H-S圖。

舉例

焓溫圖

比焓和溫度圖,簡稱焓溫圖。h-T圖有兩相同時存在的區域。在飽和液和飽和汽之間的區域表示兩相同時存在的範圍。兩條飽和線之間的垂直距離表示汽化潛熱。如果存在狀態位於飽和液體線上點 A的水,並且提供等同於汽化潛熱的熱量的話,水將在保持溫度不變的情況下從飽和液轉化成為飽和汽(點 B)。在飽和線以外進行熱量交換將產生過冷液體或者過熱蒸汽。

h-T圖 h-T圖

溫熵圖

圖以T為縱坐標、s為橫坐標所作的表示熱力學過程的圖稱為T\s圖,或稱為溫-熵圖。

溫-熵圖 溫-熵圖

溫-熵圖的用處:(1)體系從狀態A到狀態B,在 T\S圖上曲線AB下的面積就等於體系在該過程中的熱效應,一目了然。

熱力學性質表 熱力學性質表
可逆循環 可逆循環

(2)容易計算熱機循環時的效率: 圖中ABCDA表示任一可逆循環。ABC是吸熱過程,所吸之熱等於ABC曲線下的面積;CDA是放熱過程,所放之熱等於CDA曲線下的面積。熱機所作的功W為閉合曲線ABCDA所圍的面積。

循環熱機的效率=ABCDA的面積/ABC曲線下的面積

溫-熵圖的優點:1) 既顯示體系所作的功,又顯示體系所吸取或釋放的熱量。圖只能顯示所作的功。(2) 既可用於等溫過程,也可用於變溫過程來計算體系可逆過程的熱效應;而根據熱容計算熱效應不適用於等溫過程。

T-S圖對於恆溫或恆熵過程是十分方便的,因為這兩個過程在圖上都以直線表示。

lnP-H 圖

lnP-H圖在製冷工程中得到推廣套用,為更好地表示高壓區,常採用對數壓力縱坐標,這樣的圖稱lnP-H圖圖,該 圖具有等溫線和等熵線。

lnP-H 圖 lnP-H 圖

焓熵圖

H-S(焓-熵圖)在解決熱機、壓縮機、冷凍機與工質的狀態變化時也常被使用。

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