化工热力学总结.ppt

1、化工热力学,总 结,第二章 流体的PVT关系,实验得（实测）,一P、V、T、CP是流体的最基本性质，是热力学计算基础,查找文献,计算 （由第二章介绍方法计算）,二PVT数据的计算,1理想气体：PV=RT （1mol）低压、高温 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。,EOS法： VDW ，Virial，RK，SRK，MH Eq 。有关真实气体计算的状态方程式很多，目前已提出的不下300种，实际应用的也有150种之多，我们主要介绍以上这些，重点掌握Virial Eq和RK Eq ，,Virial Eq,一般取两项,球形分子（Ar，Ke，Xe） =0,普遍化关系式法,

2、两参数通用Z图, pitzer三参数通用关系式,由Tr，Pr查图得Z值,A 普维法： 以两项维里方程为基础，图29曲线上方，或Vr2时用，,pitzer提出的三参数通用关系式有两个 普维法 普压法,运用三参数普遍化关系式计算时，一定是要注意普维法和普压法的应用条件。,B. 普压法：图29曲线下方，或Vr2时用,Z0,Z1,2-72-8,图,查值,普遍化关系式法重点是三参数,3真实气体混合物 真实气体混合物PVT性质计算方法同真实气体，有两种方法，一种是EOS法，另一种是普遍化关系式法。EOS法：virial Eq、 RK Eq普遍化关系式法 ：虚拟临界常数法;三参数普遍化关系式法。4真实液体P

3、VT性质,第三章 纯流体的热力学性质,一.基本概念 1强度性质2广度性质（容量性质）广度性质若为单位质量的性质，则为强度性质，如mol热力学能能，偏mol性质。3偏微分、全微分、点函数、状态函数的概念4剩余性质的定义式,5. 热容的定义式,原始函数关系式 四个微分方程式 Maxwell关系式,二.热力学关系式,热力学性质的关系式，最基本的是四个微分方程，由四个微分方程式，据数学关系推导出的Maxwell关系式。,dG=-SdT+Udp,dU=TdS-pdV,H=u+PV,G=HTS,dH=Tds+Vdp,A=uTS,dA=-SdT-Pdv,第一、二关系式,热一、二律,计算H、S基本关系式,的基

4、本关系式,和,（恒T）,（恒T）,三有关计算,1H、S的计算,（1） 对理想气体,等P,积分,积分,等T,等P：Hp，Sp，计算式同理想气体，但CpCp,（2） 对真实气体,积分,等T：,用剩余性质计算 H = H+HR S = S+SR,2有关HR，SR 的计算,图解积分法;,普遍化方法,普维法（计算）,普压法（查图计算）,EOS法, 推导过程能看懂会推导，计算方法要掌握，基本微分方程式必须牢记。 热力学图表要求能认识图，会查找数据。,3热力学图表,PT图，TS图， lnPH图，HS图 水蒸汽表会查用。,要求：,第四章 流体混合物（溶液）的热力学性质,一. 基本概念1偏mol性质定义2化学位

5、3混合性质变化： 4超额性质： 5混合过程的超额性质变化 6恒T、P下，GD Eq,7.逸度的概念和三种逸度的定义式和相互间的关系8活度与活度系数的概念及定义式,11. 理想溶液及性质,10. Q函数表达式,或,9LR定则表达式,（2）,二有关计算,1偏mol性质的计算：截距法 公式法,2逸度与逸度系数的计算,（1）i和fi的计算：,由H、S值计算,由图解积分计算,由普遍化法计算,由EOS法计算,和,的计算,（2） 局部组成Eq Wilson Eq ; NRTC Eq,3f与的计算,4. ri的近似计算式,（1）wohl型Eq Margules Eq; Van Lear Eq等,（3） 基团贡

6、献关联式,第五章 化工过程的能量分析,一. 基本概念 1热一律，热二律的实质 2卡诺循环 热机转化的最大限度 3热机效率 4可逆、非可逆、自发和非自发 5熵增原理、熵判据 6可逆功、可逆轴功。 7限制量体系、限容量体系 8. 稳流体系有效能：B=T0（S0-S）-（H0-H）,14. 有效能、无效能、理想功、损失功,9. 稳流过程的理想功：,Wid=T0S-H=T0（S2-S1）-（H2-H1）,10. 有效能与理想功的联系,B=-Wid,11. 有效能衡算,可逆过程,不可逆过程,12. 有效能效率,考虑数量、质量,13. 热力学效率,产功过程,（仅考虑数量）,耗功过程,在不同条件下可以简化,

7、二有关计算,1能量平衡方程一般形式,封闭体系 du=q-WS,稳定流动体系：,功：100%有效能。,2. 熵变计算,3熵衡算方程,一般式,在特殊条件下可以适当地简化,4有效能计算,热量：,恒温热源,变温热源,物流某状态点i的有效能,6理想功和有效能的计算,5.有效能损失和损失功计算,第六章 蒸汽动力循环与制冷循环,朗肯蒸汽动力循环流程、原理与T-S图热力计算：能量衡算与有效能分析提高效率的途径,提高循环热效率的途径,改变循环参数,提高初温度,提高初压力,降低乏汽压力,改变循环形式,回热循环,再热循环,改变循环形式,热电联产,燃气-蒸汽联合循环,新型动力循环,IGCC,PFBC-CC,.,第七章 相平衡,一基本概念 相平衡的判据和VLE的常用判据 沸点、泡点和露点的概念 相对挥发度、汽液平衡比和汽液平衡常数,正偏差和负偏差的概念,二VLE的计算,1低压下 （1）完全理想体系,（2）化学体系：,恒沸点处,2中压下,（1）V、L两相皆看作理想溶液,Ki可由列线图查取,（2）非理想体系（电算）,3高压下,4闪蒸计算,用EOS法计算,三热力学一致性检验,恒T、P下，,对VLE,谢谢对本课程的支持！,