化工热力学总结(精品·公开课件).ppt

⑵计算 ①能量平衡 封闭体系 稳流体系（在不同条件下简化） u2 ②熵变计算 理想气体 相变化 环境熵变 ③理想功与损失功计算 ④有效能与有效能损失 物理有效能：物系由于T、P与环境不同而具有的有效能。 化学有效能：物系在环境的T、P下，由于组成与环境不同而具有的有效能。 理想功与有效能的区别和联系? 能量衡算、熵衡算和有效能分析法的区别与联系? 损失功的大小与什么有关系? 有效能损失 D=实际功-理想功 ⑤有效能衡算 损失功法 有效能衡算法 7. 压缩、膨胀、蒸汽动力循环与制冷循环 ⑴ 蒸汽动力循环 ①流程、原理与T-S图 ②热力计算：能量衡算与有效能分析 ③提高蒸汽动力循环效率的途径 ⑵ 制冷循环 ①流程、原理与T-S图 ②热力计算：能量衡算与有效能分析 ③提高效率的途径 ④制冷剂的选择 (3) 气体的膨胀过程 节流膨胀（等焓） 等熵膨胀（可逆绝热对外做功） ①特点 ②微分效应 ③积分效应 ④两种膨胀的比较 8. 化学反应平衡 1）化学反应进度 2） 化学反应平衡的条件 3）化学反应平衡常数的定义 4）化学反应平衡的标准态 气体：体系温度，1atm，假想理想气体 液体、固体：体系温度，1atm，纯液体或固体 5）平衡常数的几种表示法 气相反应 液相反应 6）温度对平衡常数的影响 7） 影响平衡组成的因素 ①温度 反应热效应吸热---放热 ②压力 体积变化效应体积增大----减小 ③惰性气体 ni ↑ →反应体系Pi ↓ 压力的影响 * * 题型介绍 一、名词解释或定义式（3’ ×5=15’） 偏心因子： 制冷系数： 二、判断（2’ ×8=16’） Pitzer提出的普维法是以最简单的维里方程为根据的。（√） 纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液相。 （×） 三、简答题（10’×3=30’） 1. 解决真实气体PVT关系的方法是什么？ 2. 损失功的大小与哪些因素有关？ 3. 可直接测量的热力学性质有哪些？ 4. 工业上要求制冷剂应具有的特性有哪些？ 四、计算题（39’） 化工过程中能量的计算 焓、熵、逸度、活度、偏摩尔性质、超额性质、混合过程性质、超额自由焓的计算 中、低压汽液平衡的计算 化学平衡常数的计算 1. 绪论 从总体上对化工热力学及相关学科的情况有所认识和了解。 掌握有关名词和定义 强度性质、容量性质、体系、环境、界面、状态、状态函数、过程、不可逆过程、可逆过程、循环过程、能、功、热、熵、焓等。 2. 流体的pVT关系 ⑴ P、V、T、CP是流体的最基本性质，是热力学计算的基础。 ⑵ PVT关系数据的计算 ①理想气体： PV = RT 低压、高温 概念：临界点、临界点的特征、超临界流体、压缩因子、偏心因子、状态方程、临界压缩因子ZC 、对比态原理、普遍化状态方程、混合规则、虚拟临界常数等。 纯物质的P、V、T性质图 ②真实气体 状态方程法：Virial方程 R-K方程 Van der Waals方程 普遍化方法： 普压法 （三参数、偏心因子） 普维法 Virial方程 维里系数= f（物质，温度） 舍项维理方程 Van der Waals方程 vdW方程常数a、b的确定 R-K方程 ①以两项维里系数表示的普遍化关系式（普维法Vr≥2 ） ②以压缩因子的多项式表示的普遍化关系式（普压法 Vr ＜2 ） 曲线上方时，用普维法；落在下方时用普压法 ③真实气体混合物 状态方程法： Virial方程 R-K方程 普遍化方法： 虚拟临界常数法 三参数普遍化方法 （普压、普维） Kay规则 二次型混合型规则 普维法 3. 流体的热力学性质（焓、熵计算） ⑴基本概念 偏微分、全微分、点函数、剩余性质的定义、热容的定义CP、CV ⑵热力学关系式 基本定义： Maxwell关系式 计算H、S的基本关系式 ⑶有关计算 ①理想气体的H、S计算 ②真实气体 剩余性质法解决真实气体的焓、熵计算 图解积分法 状态方程法 普遍化方法 普维法（计算）（条件） （工程） 普压法（查图） ⑶热力学图表 ①水蒸气表的查用 ②T-S图的查用（重点） 等P线 等H线 等S线（垂线） 等T线（水平线） VLE（两相区） 4.流体混合物的热力学性质 1、基本概念： 偏摩尔性质、化学位、逸度、逸度系数、混合物逸度、逸度系数与其组分逸度、理想溶液、标准态、正规溶液、无热溶液、活度、活度系数、混合性质变化、理想溶液混合性质变化、超额性质、超额自由焓 偏摩尔性质 混合物中组分i的分逸度：