许莉娅

(泉州黎明职业大学)

0 引言

当今世界，环境和能源是人类面临的重大问题，保护环境和节约能源是摆在我们面前的新课题.开发具有实际意义的热力设备备受各国的重视.在制冷领域里，大量文献以制冷率、性能系数作为分析及优化目标，研究了各种制冷循环，得出了许多比较有实际意义的结果［1－2］.由于氟里昂对臭氧层存在巨大的破坏作用，出于环保要求，空气制冷循环的研究近年来得到了高度重视.而利用气体的焦汤效应，通过节流膨胀实现制冷，这是低温工程经常采用的一种手段.对于实际气体如氮、氧、空气等，在一定的温度、压力范围内，其焦汤系数大于零，因而节流膨胀后温度降低，能达到制冷的效果.

Redlich－Kwong物态方程所描述的气体比范德瓦尔斯气体更贴近实际气体的行为和热力学性质［3－10］，因此研究 Redlich － Kwong 气体为工质的热力学性质更具实际意义.

笔者将从Redlich－Kwong气体的基本方程出发，应用热力学理论对气体的焦汤系数作详细的推导.导得的解析表达式，讨论了定压热容和焦汤系数，这对于了解和应用这种低温制冷工质是有益的.

1 Redlich－Kwong气体的热力学函数

Redlich －Kwong气体物态方程［3－6］

其中:p、V和T分别为气体的压强、体积和温度;a，b是分别考虑到气体分子间的相互吸引力和气体分子的固有体积引进的修正参数;R是普适气体常数;n为气体物质的量.为简便，考虑1 mol的实际气体.由热力学关系

把式(1)代入(2)得

由(4)和(1)式，可得气体的熵为

而由热力学关系

和(1)式，可得……