非理想流体热力学焓变ΔH的计算新方法：基于状态方程的理论与实践

本文创新性地提出通过RK方程、SRK方程、PR方程和维里方程等状态方程，结合经典科特斯数值积分法，攻克非理想流体在状态(p1,V1,T1)→(p2,V2,T2)转变过程中焓变ΔH计算的核心难题[V-T(?V/?T)p]dp积分项。以水蒸气为案例验证显示，该方法计算误差<2%，远优于理想气体假设，为化工过程能量平衡提供精准工具。

　　

Highlight

温度与压力对非理想气体行为的影响

如表1-6所示，积分项∫_T1^T₂C_pdT的贡献值显著大于∫_p1^p₂[V-T(?V/?T)_p]dp——无论对气体还是液体皆如此。这揭示了一个有趣的现象：温度对ΔH的影响权重远超压力。当温度足够高时，即便在高压条件下，气体行为也会无限逼近理想气体，此时压力修正项∫[V-T(?V/?T)_p]dp甚至可被忽略。

Conclusion

以水蒸气(p₁,V₁,T₁)→(p₂,V₂,T₂)为例，本研究通过状态方程构建的非理想流体ΔH计算新方法，借助MatLab 7.1实现的科特斯数值积分，成功攻克关键项∫[V-T(?V/?T)_p]dp的计算难题。这项研究的闪光点在于：首次系统比较了不同状态方程在ΔH计算中的表现，为化工过程设计提供了更精准的热力学工具箱。