[理学]化工热力学期末复习.ppt

化工热力学期末复习 主讲：吕京宁 济宁学院化学与化工系 Email：lvjingning@163.com 绪论 化工热力学研究内容的三要素 化工热力学的分支 化工热力学的研究特点和研究方法 化工热力学的用途 化工热力学的研究特点 a.研究体系为实际状态 b.处理方法：以理想态为标准态加上校正 C.获取数据的方法：少量实验数据加半经验模型 化工热力学的用途 确定化学反应发生的可能性及其方向，确定反应平衡条件和平衡时体系的状态。（可行性分析） 描述能量转换的规律，确定某种能量向目标能量转换的最大效率。（能量有效利用） 描述物态变化的规律和状态性质。 确定相变发生的可能性及其方向，确定相平衡条件和相平衡时体系的状态。 通过模拟计算，得到最优操作条件，代替耗费巨大的中间试验。 第二章 流体的PVT关系 1、P-V-T相图是EOS的基础，必须掌握相图上和点、线、面的相关概念，相互关系。 单相区（V，G，L，S） 两相共存区（V/L，L/S，G/S） 饱和液相线（泡点线） 饱和汽相线（露点线） 过热蒸汽 过冷液体 临界点（ Tc、Pc、Vc) 临界等温的数学特征 超临界流体（TTc和PPc） 第二章 流体的PVT关系 第二章 流体的PVT关系 第三章 纯流体的热力学性质 热力学性质中可直接测量与不可直接测量 点函数的数学关系 Maxwell关系式 倒易规则、循环关系式/欧拉连锁式 剩余性质 真实气体焓、熵和焓变、熵变的计算 干度、过冷度、过热度 热力学性质间的关系 定义：剩余性质（Residual Property）是指气体真实状态下的热力学性质M与同一T，P下当气体处于理想状态下热力学性质Mig 之间的差额。 剩余性质MR可用下式表示： ①普遍化压缩因子法 干度、过冷度、过热度 第四章 流体混合物的热力学性质 化学位 偏摩尔性质定义、关系式、计算 Gibbs-Duhem方程 逸度和逸度系数 理想溶液特征、定义 理想溶液的模型和标准态 活度和活度系数 第四章 流体混合物的热力学性质 混合性质的变化定义式和相关计算关系式 超额性质 特殊偏摩尔性质及相互关系 非理想溶液的模型 偏摩尔性质 偏摩尔性质的计算 解析法 2 截距法（作图法） 理想溶液 理想溶液表现出特殊的物理性质，其主要的特征表现在四个方面： ⑴分子结构相似，大小一样； ⑵分子间的作用力相同； ⑶混合时没有热效应； ⑷混合时没有体积效应。?? 凡是符合上述四个条件者，都是理想溶液，这四个条件缺少任何一个，就不能称作理想溶液。 超额性质(Excess Properties) 第五章 相平衡 相平衡的判据 汽液平衡的相图、pT图 混合物的临界点特征 逆向凝聚现象 正偏差、负偏差溶液 汽液平衡的分类——5种类型 汽液平衡数据的热力学一致性检验 对于二元溶液，摩尔性质和偏摩尔性质间存在如下关系： 或 用摩尔性质表达偏摩尔性质 V x2 0 1 3 定义法： Gibbs-Duhem方程 二元体系： Gibbs-Duhem方程 T，P一定 a.纯组分逸度fi c.混合物的逸度f b.混合物中组分的分逸度 三种逸度和逸度系数的比较（等温下） 关联式1 溶液性质 偏摩尔性质 表格 理想溶液更确切的定义：在任何指定的温度和压力下，在整个组成范围内，溶液中每一个组分的逸度都与它的摩尔分率成正比关系的溶液就叫做理想溶液 Lewis-Randall定则 Henry定律 标准态逸度fi0： 活度和活度系数 混合性质——溶液性质与纯物质性质之间的关系 对于理想溶液： ME与ΔM的关系 —超额性质 —混合性质的变化量 溶液的混合性质和超额性质间既有关系，又有差别。 剩余性质MR指的是纯的真实气体与理想气体热力学性质的差额。 超额性质ME指的是真实溶液与理想溶液在混合过程中热力学性质的差额。 对于二元溶液 * * * * * * 纯物质的P-T图 临界点 气相区 固相区 液相区 汽固平衡线 液固平衡线 汽液平衡线 三相点 临界等容线 EOS vdW RK SRK PR Virial 普遍化关系式法 普遍化EOS 两参数普遍化关系式 三参数普遍化关系式 普压法 普维法 2.真实气体主要有两种计算方法，一种EOS法，另一种普遍化关系法。 第二章 流体的PVT关系 3、对应态原理：在相同对比温度、对比压力下， 任何气体或液体的对比体积（或压缩因子）是相同的。 三参数对比态原理：三参数——Tr,Pr, ? 偏心因子的定义式和简单计算 4、真实气体混合物PVT关系的研究思路是将混合物看成一个虚拟的纯物质，