5热量衡算资料.ppt

Company Logo Company Logo Company Logo * Company Logo 4、焓(H) 这是我们在能量衡算中经常遇到的一个变量，它的定义是： H＝U＋PV 式中P为压力,V为容积。对于纯物质，焓可表示成温度和压力的函数： H=H(T，P) Company Logo 对H全微分： 其中( H／ T)P，为恒压热容，以CP表示，在多数实际场合，( H／ P)T很小，故上式右边第二项可忽略，因此焓差可表示成 Company Logo 非标准状态下反应过程的总焓变： 相变过程的焓变 反应的焓变 显焓变（只有温度、压力的变化） 五、有关热数据的计算 Company Logo 1)显焓变（无化学反应、无相变） 等容变温 等压变温 Company Logo 热容 热容是一定量的物质改变一定的温度所需要的热量，可以看作是温度差?T和引起温度变化的热量Q之间的比例常数， 即 Q＝mCp?T 或Q＝nCp?T m—物质的质量流量，kg/h n—物质的摩尔流量，kmol/h Company Logo  热容的计算： ①?经验公式（多项式） 或 式中： 为经验常数 Company Logo ②平均热容 如果已知 Cp 则焓变可由下式算得 Company Logo 3. 热 ( 4 ③热容的估算： 柯普（Koop）规则 1mol化合物的总热容近似地等于化合物以原子形式存在的元素热容的总和。 例：估算固体Ca(OH)2 的热容 (Cp)Ca(OH)2 = (Cp)Ca +2(Cp)O +2(Cp)H (Cp)Ca(OH)2 = [26 +(2×17) +(2×9.6)] (Cp)Ca(OH)2 = 79.2 J/mol.℃ Company Logo ④混合物热容的估算 对于已知组成的混合物，可用下式估算它的热容： Cpo =∑NiCpio Cpo—混合气体的理想气体定压摩尔热容 Cpio—混合气体i组分的理想气体定压摩尔热容 Ni—i组分的摩尔分数 Company Logo 2)相变热（潜热） 在恒定的温度和压力下，单位质量或摩尔的物质发生相的变化时的焓变称为相变热。例如100oC、latm时液体水转变成水汽的焓变?H等于40.6kJ/mol，称为在该温度和压力下水的汽化潜热。 查手册、文献 实验测定 公式 Company Logo 三种相变的相变热定义如下： ①汽化潜热(?Hv）当T和P不变，单位数量的液体汽化所需的热量。 ②熔化潜热(?Hm)当T和P不变，单位数量的固体熔化所需的热量。 ③升华潜热(?Ht）当T和P不变，单位数量的固体气化所需的热量。 Company Logo 相变热随相变温度变化会有显著的不同，但随相变压力变化很微小。许多纯物质在正常沸点（或熔点）下的相变热数据，可在手册中查到。如果查到的数据，其条件不符合要求时，可设计一定的计算途径来求算。 专著和手册：《化学工程手册》介绍了确定汽化潜热、熔化潜热和升华潜热的方法 Company Logo 用经验方程计算相变热，在手册中查不到现成的相变数据时很有用，现将常用的几种方法介绍如下： ①特鲁顿（Trouton）法则 是计算标准汽化热（正常沸点时的?H）的简单方法，又称沸点法，其式子表示为： Company Logo ②陈氏（Chen）方程 此方程由液体沸点、临界常数推算正常沸点时的汽化热 ③克劳修斯—克拉贝隆方程 P1、P2—物质在T1、T2时的蒸气压 M—相对分子质量 Company Logo 3)反应热 由标准生成热 计算反应热 。 由标准燃烧热 计算反应热 。 由键能估算反应热。 Company Logo *由键能估算反应热。 估计乙烷裂解制乙烯的反应热 1.列出反应式 C2H6→C2H4+H2 2.写成化学键形式 H﹨ ／H H﹨