化工热力学复习资料

1 2 1 u (1202 502 ) 103 5.950kJ kg 1 2 2 Ws 2.778(930 0.02943 5.95) 2657kJ s 1
4
(2)忽略动位能变化 Ws mh 2583 54kJ s 1 . 2583 2567 误差：Er 0.00623=0.623℅ 2567
1.0 10 nW V W nE V E 14.61nW 58.01nE (1) W ' W V (nW ) VW nE VE' 17.11(nW ) 56.86nE (2) 18 18 18nW W 35 4 18nW (3); (4) 46n 96 46nE 65 E
ˆ ln m yi ln i
i
故
ˆ ˆ ˆ ln m y1 ln 1 y2 ln 2 y3 ln 3 0.2ln 0.7 0.35ln 0.6 0.45ln 0.9 0.2975 m 0.7427
fm pm 6079.5 103 0.7427=4515.2(kPa)
试求：（）透平机输出功率； 1 （2）忽略进、出口蒸汽的动能和位能变化，估计对输出功率计算值所产生的误差？
3
1 2 解：)稳流过程Q Ws m(h gz u ) (1 2 Q0 104 m 2.778kg s 1 3600 h 2300 3230 930kJ kg 1 gz 9.81 (3 0) 103 29.43 103 kJ kg 1
19
B绝热压缩 k p2 WS ZRT1[( ) k 1 p1
k 1 k
1]
1.4 1 1.4
1 .4 1 .0 1.05 8.314 293.15 [( ) 1 .4 1 0.1 8330J m ol1 8330 0.475 3960J m ol1 p2 T2 T1 ( ) p1

化工热力学考试重点-终极版整理

化工热力学一、重点1、临界点定义及表达式：维持气液平衡的最高温度和压力点。

、。

c 0T T p V =∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭220cT T p V =⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭2、Virial 方程体积表达式：231pV B C DZ RT V V V ==++++L 压力表达式：231pVZ B p C p D p RT'''==++++L3、偏心因子的定义及表达式：各种物质在时，纯态流体对比蒸汽0.7r T =压对数值与Ar ，Kr ，Xe 的值的偏差，即。

()0.7lg 1.00r s r T p ω==--物理意义：偏心因子表征物质的偏心度，即非球型分子偏离球对称的程度。

4、普遍化Virial 系数01ccBp B B RT ω=+011r r r rp p Z B B T T ω=++0 1.61 4.20.4220.0830.1720.139r r B T B T =-=-普遍化Virial系数与普遍化压缩因子适用范围5、Prausnitz 混合规则()()()()0.5311331222cij ci cj ijcicjcij cij ci zj cij cij cij cijcij i j T T T k V V V Z Z Z p Z RT V ωωω=-⎛⎫+ ⎪=⎪ ⎪⎝⎭=+==+6、熵的表达式的推导第一方程dS 当时，则有(),S S T V =V TS S dS dT dVT V ∂∂⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭因 V V V V Q TdS S C T T T T ∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭得 V V C S T T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭又 T V S p V T ∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭所以 V VdT p dS C dV T T ∂⎛⎫=+ ⎪∂⎝⎭积分得到000ln T V V T V Vp S S S C d T dVT ∂⎛⎫-=∆=+ ⎪∂⎝⎭⎰⎰第二方程dS 当时，则有(),S S T p =p TS S dS dT dp T p ⎛⎫∂∂⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭因 p p C S T T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭p TS V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭所以 p pdT V dS C dp T T ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭积分得到000ln Tpp T p pV S S S C d T dpT ∂⎛⎫-=∆=- ⎪∂⎝⎭⎰⎰第三方程dS 当时，则有(),S S p V =p VS S dS dp dVp V ⎛⎫∂∂⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭因为VV V V V C S T S T p p T p T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∂∂∂∂⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭p p p p p C S T S T V V T V T ∂∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭p V pV C C T T dS dp dV T p TV ⎛⎫∂∂⎛⎫=+⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭积分得到000pV p V p V pVC C T T S S dp dV T p T V ⎛⎫∂∂⎛⎫-=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭⎰⎰7、焓的表达式推导利用刚刚导出的三个方程来得到三个方程。

化工热力学复习资料

化工热力学复习资料一、选择题1、二元非理想溶液在溶质为极小浓度的情况下，其溶质与溶剂组分分别遵守（ b ）A、两者均为Henry定律B、Henry定律和Lewis-Randall规则C、两者均为Lewis-Randall规则D、均不合适2、从合理用能角度出发，低温流体在传热过程中，冷热流体的温差一般要求（b ）A、大B、小C、相等D、可大可小3、稳定流动系统的能量累积等于零，熵的累积则（ d ）A、大于零B、不确定C、小于零D、等于零4、气体经过稳流绝热膨胀，对外做功，如果忽略宏观动能、位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值（ c ）A、增加B、不变C、减少D、不能确定5、对于任一均相物质，其U和H的关系为（b ）A、H≤UB、H＞UC、H＝UD、不能确定6、关于熵的叙述，不正确的是（d ）A、熵产生与过程不可逆程度相关B、熵流可正、可负、可零C、功的传递不会引起熵的流动D、对于相同的状态变化，热温熵总是相等7、热力学性质中，全都不能直接测量的是（ a ）A、U、S、HB、T、S、fC、P、T、C PD、G、V、U8、热力学基本关系式的适用范围（ d ）A、封闭体系B、单相体系C、定组成体系D、A+B+C9、不属于PVT关系的普遍化计算方法是（ c ）A、两参数法B、普遍化第二维里系数关系式C、活度系数法D、普遍化压缩因子关联法10、纯物质的第二virial系数（a ）A、仅是T 的函数B、是T和P的函数C 、是T和V的函数D、是任何两强度性质的函数11、在431.15K与286.15K之间工作的热机的最大效率是（ c ）A. 91.77%B.50.70%C. 33.63%D.39.67%12、要加热50℃的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小（a ）A、60℃的热水B、80℃的热水C、100℃的饱和蒸汽，D、120℃的过热蒸汽13、按第二定律，无论什么过程，体系的熵变 d 。

A、≤0B、≥0C、=0D、不确定14、对同一朗肯循环装置,如果提高汽轮机进汽压力，其余条件不变，则其热效率（ a ）A、有所提高，乏气干度下降B、不变，乏气干度增加C、有所提高，乏气干度增加D、热效率和干度都不变15、体系从同一初态到同一终态，经历二个不同过程，一为可逆过程，一为不可逆过程，此二过程环境熵变存在（ A ）。

化工热力学复习

热力学原理在动力循环和制冷循环中的应用，二循环的基本过程，对应的T－S 图，热效率、汽耗率（SSC），等熵效率，单位制冷量q0，压缩机的消耗的功率，制冷系数ξ＝q0/Ws。
化学反应平衡，反应进度与各组分摩尔数，摩尔分率的关系，化学平衡常数。
敞开体系的热力学第一定律，能量衡算方程，敞开体系的热力学第一定律稳定流动过程的能量衡算方程，各种条件下的简化条件。敞开系统的热力学第二定律，熵衡算方程，熵敞开系统的热力学第二定律变，熵流，熵产的意义。理想功与损失(耗)功的定义及在用能分析中的作用，各种单元操作过程的理想功与损失(耗)功的分析。有效能与无效能的定义，有效能衡算方程，热有效能与无效能的定义力学效率与有效能效率，过程的有效能分析。合理用能准则，过程的经济性分析。合理用能准则，过程的经济性分析 (二种单元操作过程的经济性分析)
掌握不同形式两元汽液相图，如T－X－Y图，P 掌握不同形式两元汽液相图－X－Y图和X－Y图。了解一般正偏差，一般负偏差和具有共沸系统的相图的特征。混合物的汽液平衡计算是本章重要内容。明确独立变量和需要计算的从属变量，选择合适
的计算类型，根据系统的条件，合理简化平衡准则。
掌握等温泡点的计算方法，掌握利用共沸点特性掌握等温泡点的计算方法计算活度系数关联式的参数。汽液平衡数据热力学一致性检验的原理和方法，汽液平衡数据热力学一致性检验的原理和方法其他类型相平衡－了解气液平衡，液液平衡，液其他类型相平衡－了解固平衡系统的特点。
合理用能和过程的方向限度分析化工热力学的结构化工热力学核心热力学分析流动系统热力学分析单元操作反应过程共性特性分析相平衡热力学化学反应平衡溶液热力学基础热力学性质与计算husagpvt关系因为husag等无法测定但pvt可以测定由它们推混合规则与混合物的pvt方程纯物质的热力学性质与计算剩余性质的定义剩余性质和理想气体的热容等表达状态函数的变化

《化工热力学》综合复习资料.

《化工热力学》综合复习资料第2章流体的p-V-T 关系一、试用Pitzer 三参数普遍化方法计算水蒸汽在107.9×105Pa 、593K 下的比容。

第3章流体的热力学性质一、丙烷气体的始态为1.013×105Pa 、400K(可以视为理想气体)，终态为3.013×105Pa 、500K 。

已知丙烷在理想气体状态下的摩尔热容为：T C ig p 1775.099.22+= (J/mol.K)试采用三参数普遍化关系式计算始态至终态的焓变与熵变。

二、用三参数普遍化方法计算1kmol 的1,3-丁二烯，从25atm 及130℃压缩至125atm 和280℃时的ΔH 、ΔS 、ΔU 和ΔV 。

已知理想气体状态下的定压热容(cal/mol.K)与温度(K)的函数关系为: 26310649.1710224.53432.5T T C ig p--⨯-⨯+=第5章化工过程的能量分析一、1.57MPa 、484℃的过热水蒸气推动透平作功，并在0.0687MPa 下排出。

此透平既不绝热也不可逆，输出的轴功相当于可逆绝热膨胀功的85％。

由于隔热不好，每kg 的蒸汽有7.12kJ 的热量散失于20℃的环境中。

求此过程的理想功、损失功及热力学效率。

二、某炼厂有一台蒸汽透平，已知水蒸汽入口的温度为440℃，压力为40×105Pa ，流率为4000kg/h ，蒸汽排出的压力为7.0×105Pa 。

(1) 假定透平绝热可逆操作，试计算透平的功率；(2) 若透平绝热操作，输出的轴功等于绝热可逆轴功的82.65％。

则蒸汽的出口温度为多少？并计算过程的有效能(火用 )损失。

三、有一逆流式换热器，利用废气加热空气，空气由0.1MPa ，293K 被加热到398K ，空气流量为1.5kg.s –1；而废气从0.13MPa 、523K 冷却到368K 。

空气的等压热容为1.04kJ.kg –1.K –1，而废气的等压热容为0.84 kJ.kg –1.K –1，假定空气与废气通过换热器的压力与动能变化可忽略不计，而且换热器与环境无热量交换，环境状态为0.1MPa 、293K 。

化工热力学复习资料全

1、化工热力学的研究方法：宏观研究方法微观研究方法。

2、热力学体系：孤立体系（无物质无能量）封闭体系（无物质有能量）敞开体系（有物质有能量）。

3、体系环境：在热力学分析中，将研究中涉及的一部分物质（或空间）从其余物质（或空间）中划分出来。

其划分出来部分称为体系，其余部分称为环境。

4、状态函数：描述体系所处状态的宏观物理量成为热力学变量（状态函数）。

常用的状态函数有压力、温度、比容、内能、焓、熵、自由焓等。

5、循环：体系经过一系列的状态变化过程后，最后由回到最初状态，则整个的变化称为循环。

分为正向循环和逆向循环。

6、临界点：气化线的另一个端点是临界点C ，它表示气液两相能共存的最高压力和温度，即临界压力c p 和临界温度c T 。

7、临界点的数学表达式：临界等温线在临界点上的斜率和曲率都等于零。

数学上表示为0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=cT T V p （2-1） 022=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=c T T V p （2-2）8、直线直径定律：当以饱和液体和饱和蒸气密度的算术平均值对温度作图时，得一近似的直线。

9、纯物质的p-V-T 图：P 5 10、理想气体状态方程：RT pV = （2-4）式中，p 为气体压力；V 为气体摩尔体积；T 为绝对温度；R 为通用气体常数 8.314J/(mol ·K)11、范德华方程（van der Waals 方程）： 2Va b V RT p --= （2-5）其中c c p T R a 642722=；cp RT b 8=。

12、R-K 方程： )(5.0b V V T a b V RT p +--= （2-6）其中c c p T R a /42748.05.22=;c c p RT b /08664.0=。

13、维里方程（Virial 方程）：++++==321VD V C V B RT pV Z (2-26) 或者 ++++==32'''1p D p C p B RT pV Z （2-27）式中，、、、)'()'()'(D D C C B B 分别称为第二、第三、第四、 Virial 系数。

化工热力学复习最终版

简答题1．为什么同系物的沸点和熔点随分子量的增加而增加？答：这是由于同系物具有相同的官能团，因此偶极距和第一电离势大致相同，但是极化率随分子量的增大而增大，而诱导作用和色散作用均随极化率的增大而增大，因而沸点、熔点增高，气化热和熔化热也增加。

注意：分子变大就加重，就不能灵活运动，因而需要更高的温度是分子具有更高的动能并无关系。

2．能否设计一套制冷实验装置获得绝对零度的低温？为什么？3．举例说明氢键及其作用。

答：（1）分子间熔沸点升高，分子内熔沸点降低，例如有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点（45℃）比有分子间氢键的间位熔点（96℃）和对位熔点（114℃）都低。

(2) 溶解度增大。

HF和NH3在水中的溶解度比较大，就是这个缘故。

(3)粘度增大，例如甘油、磷酸等多羟基化合物，由于分子间有氢键，通常为粘稠状液体。

（4）密度液体分子间若形成氢键，有可能发生缔合现象，例如液态HF，在通常条件下，除了正常简HF分子外，还有通过氢键联系在一起的复杂分子(HF)n，分子缔合的结果会影响液体的密度。

4．根据热力学定律，谈谈怎样做到能量的合理利用？答：（1）防止能量无偿降级（2）采用最佳推动力的选择（3）合理组织能量多次利用，采用能量优化利用的原则5．Lennard-Jones位能函数在σ=r时是什么状态？答：Lennard-Jones 位能函数在σ时位能为零，此时吸引和排斥对位能的贡献相抵消，即排斥能和吸引能相等，此时的σ大约等于分子直径。

讨论题1. 根据所学的热力学知识，谈谈怎样做到能量的合理利用？答：合理用能总的原则，按照用户所需要能量的数量和质量来供给，需要注意：（1）防止能量无偿降级：避免用高温热源加热低温物料，或者将高压蒸汽节流降温、降压使用，增加设备的绝热保温性能。

（2）采用最佳的工艺方案：推动力越大，速率越大，设备投资费用可以减少，但是有效能损失增加，能耗增加。

推动力减小，可减小有效能损失，降低能耗，但要增加产量需要增加设备，投资增大。

化工热力学复习重点

化工热力学——复习重点一．流体混合物（必背公式）重要的摩尔性质和偏摩尔性质摩尔性质M偏摩尔性质二．化工过程能量分析（简答题）1. 稳态流动系统的热力学第一定律 [J/Kg]2. 常见稳流体系装置以及能量分析i M ∑==Ni ii x M M 1{}in P T i ti nM M ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=,,RTG Ei γln ∑==Ni i i Ex RT G 1ln γ{}in P T i E i n RT nG ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=,,)/(ln γf ln iiy f ˆln ∑==Ni i ii y fy f 1ˆln ln {}in P T i i i n f n y f≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=,,ln ˆln ϕln iϕˆln ∑==Ni i i y 1ˆln ln ϕϕ{}in P T i i n n ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=,,ln ˆln ϕϕ三．蒸汽动力循环与制冷循环（简答题）1.蒸汽动力循环能量分析(Energy Analysis)Turbine汽轮机：1 –2表示过热蒸汽在汽轮机中的可逆绝热膨胀过程，对外所做轴功可由膨胀前后水蒸汽的焓值求出。

Condensor冷凝器：2 –3表示乏汽在冷凝器中的等温等压冷凝过程，放出的热量。

Pump水泵：3 –4表示冷凝水通过水泵由P3升压至P4的可逆绝热压缩过程，需要消耗的轴功。

把水看作是不可压缩流体，则Boiler锅炉：4 –1表示液体水在锅炉中被等压加热汽化成为过热蒸汽的过程。

工质在锅炉中吸收的热量。

2.制冷循环（单级制冷循环）能量分析(Energy Analysis) 1-2可逆绝热压缩过程：W s = H2－H1 kJ/kg2-4等压冷却、冷凝过程：q2 = H4 - H2 kJ/kg4-5节流膨胀过程：H5 = H45-1等压、等温蒸发过程：q0 = H1－H5 kJ/kg。

化工热力学总复习

化工热力学总复习一．绪论1．化工热力学的研究内容：①测量关联与推算不同条件下物质的平衡性质熵焓,温度压强(纯物质),组成(混合物)②能量的计算建立在热力学第一，第二定律基础上③单元操作相应的相平衡组分逸度④物性及热力学性质状态方程2.热力学的研究方法：①微观热力学（统计热力学）②宏观热力学（经典热力学）研究体系达到平衡时的热力学性质，物系从一个状态到另一状态中间的变化。

无法研究速率问题二．流体的P-V-T关系1．几个概念①状态方程：描述流体P-V-T关系的函数式f(P.V.T)=0 称为状态方程②临界点：表示气液两相能共存的最高压力和温度的汽化线的另一个端点，称为临界点③超临界流体：高于临界压力和温度的区域内的流体车称为超临界流体（既不同于液体，又不同于气体，它的密度可以接近液体，但具有类似气体的体积可变性和传递性质。

可作为特殊的萃取溶剂和反应介质）2..状态方程的比较①.Van der Waals 方程：可用于气液两相，但是精度不高，实际应用较少。

常数随物质而异，由临界参数计算而得②.RK方程：适用于非极性和弱极性化合物，对多数强极性化合物的计算偏差较大。

能较成功的应用于气相，但对液相效果较差，不能用于气液相平衡的计算。

常数于流体特性有关，可由物质的临界参数计算③.SRK方程：计算精度比RK方程高，用于气液相平衡计算时精度较高，工程上应用广泛。

方程常数b与RK方程一致，但认为a不再是常数而是温度的函数④.PR方程：从SRK方程改进而来，精度更高，也是气液平衡工程计算的常用方程，预测液体摩尔体积的准确度较SRK明显提高。

方程参数利用纯物质的临界参数和偏心因子计算⑤.Virial方程：用于液相计算误差较大，不能用于气液相平衡计算。

其系数仅是温度的函数。

一般用普遍化方法估算。

目前尚未全部解决维里系数的数值⑥.M-H方程：方程准确度高，适用范围广，能用于包括非极性至强极性的化合物。

方程常数只需使用纯物质的临界参数及一点蒸汽压数据便可求得，是能从较少输入信息便可获得多种热力学性质的最优秀的状态方程之一3.Virial方程与virial系数①.从什么角度导出的维里方程？分子之间相互作用的受力②.维里方程为什么是纯理论方程？维里方程系用统计力学的方法推导而来，故而具有坚实的理论基础③.维里系数的确切的物理意义：第二维里系数是考虑到两个分子碰撞或相互作用导致的与理想行为的偏差，第三则是反映了三个分子碰撞所导致的非理想行为④.为什么维里方程可以截断？∵维里方程是无穷级数的形式，而实际应用时由于维里系数数据的缺乏，常使用近似成立的舍项形式，而多分子相互作用的概率很低，对Z的贡献逐项减小，∴可以截断⑤.什么时候截断误差大？什么时候使用二项截断式？压力越高，多分子碰撞的几率越大，引起的误差也越大；通常中，低压时取二项截断式⑥.维里系数取决于什么？对于一定物质而言，纯物质中维里系数仅取决于温度（混合物中取决于温度和各相组成）4.对比态原理及其应用①.对比态原理的对比态参数是什么意思？②.对比态有几个参数？哪几个？有三个；是对比温度Tr，对比压力Pr，和偏心因子ω③.偏心因子的概念？任一流体在Tr=0.7处的纵坐标lgP rS值与氩氪氙在同一条件下的lgPrS的差值④.什么时候ω=0？当流体是简单流体时，ω=0⑤.什么是简单流体？是惰性气体系球形分子的流体是简单流体5普遍化状态方程（由对比态原理推出的方程）①.状态方程的三个参数Tr Pr Vr②.两种普遍化计算方法维里系数法，普遍化压缩因子法③.Z0 Z1是谁的函数？是Pr ,Tr的复杂函数6.真实气体混合物的P-V-T关系①.混合物的P-V-T关系的状态方程的基本思路：利用纯物质的状态方程，推广应用到混合物，将A B等常数用混合物的常数代入（利用混合规则，即纯物质的性质及其组成来转化）②.混合维里系数中交叉项维里系数为什么会存在？不同的分子之间相互作用的影响③.维里系数下标的意义：B11，B22：纯物质的第二维里系数B12=B21：交叉第二维里系数，反映不同组分分子1，2之间的相互作用④.给出Σ公式进行展开，合并：B=ΣiΣjYiYjBij=y1y1B11+y1y2B12+y2y1B21+y2y2B227.液体的P-V-T性质①. 了解两个名词：修正的Rackett方程三.纯流体的热力学性质1.热力学性质间的关系①.两个概念：体积膨胀系数β等温压缩系数k②.剩余性质的定义：气体在真实状态下的热力学性质在同一温度，压力下当气体处于理想状态下热力学性质之间的差额③.计算剩余性质的目的：为了计算实际流体的热力学性质2.气体热力学性质的普遍化关系法①.计算剩余性质使用普遍化法时，把剩余性质变成谁的函数？Tr Pr Z PV=ZRT [Z:普遍化压缩因子]3.逸度和逸度系数①.为什么要引入逸度？为了修正什么？为了便于表达真实气体的自由焓，为了表征体系的逃逸趋势;为了修正压力②.什么是逸度系数？什么时候逸度系数=1？逸度系数是物质的逸度与其压力之比；[低压]理想气体时φi=1③.逸度系数的计算普遍化方法-----三参数（P V T）4．液体的逸度①.液体的逸度怎么定义？②.怎么计算液体逸度？通过液体饱和蒸汽压进行两次修正③.什么是Poynting因子？什么时候需要它？指数校正项称为Poynting因子；在高压下需要四.流体混合物的热力学性质1.化学位和偏摩尔性质①.偏摩尔体积的下标：(T,P,Nj) 混合后的偏摩尔体积与组成有关②.M Mi Mi 与Mt的名称③.摩尔与偏摩尔体积＆性质之间的关系：M=Σ（XiMi）2.Gibbs-Duhem 方程x1dM1+x2dM2=0 从一个组分的偏摩尔性质推算另一个组分①.Gibbs-Duhem方程表示了谁与谁的关系：混合物性质M与混合物中各组分的偏摩尔性质Mi之间的依赖关系3.混合物的逸度和逸度系数①.两个区别：混合物的逸度-----混合物总压的修正混合物的组分逸度------对分压的修正②.混合物的组分逸度的定义：通过给出纯物质的逸度公式改写4.理想溶液和标准态①.什么是理想溶液？组成结构相似（同系物）②.如何计算理想溶液的逸度？(为了考试方便) Lewis-Randall定则5.活度与活度系数①.二者用来修正什么？用来修正摩尔浓度②.运用活度与活度系数可以说明什么？可以说明理想溶液（与真实溶液的区别？）6.超额性质①.超额性质的概念在相同的温度，压力和组成条件下真实溶液和理想溶液性质之差②.为什么只讲超额自由焓? ∵超额自由焓与活度系数一一对应③.引入超额性质的目的？为了计算活度系数④.超额自由焓的建模中为什么取消了压强？∵其研究对象是非理想液体溶液，而压强对液体的作用影响小，故而忽略了。

化工热力学总复习

∑E = ∑E
Xout Xin
2）、热力学效率）、热力学效率）、
WS 产功：产功： ηa = Wid
Wid 耗功：耗功： ηa = WS W低 ∆EX低 id = 传热：传热： ηa = ∆EX高 W高 id
3、热力学分析的基本方法、
1）能量衡算法） 2）熵分析法） 3））分析法
K −1 K
− 1
3.多变过程：多变过程：多变过程
WS ( R )
4.多级多变压缩多级多变压缩
m −1 m m P2 − 1 =− PV1 1 P m −1 1
的条件下，在1<m<K的条件下，当压缩比一定时：的条件下当压缩比一定时：等温压缩功最小，终温最低；等温压缩功最小，终温最低；绝热压缩功最大，终温最高；绝热压缩功最大，终温最高；多变压缩功和终温介于两者之间。多变压缩功和终温介于两者之间。
纯气体逸度的计算
的逸度和逸度系数：（2）混合物中组分的逸度和逸度系数：）混合物中组分i的逸度和逸度系数
逸度定义：均相混合物中组分 i 的逸度定义：
ˆ T=常数常数 dGi = RTd ln fi =Vi dP ˆ ˆ fi fi ˆ lim = lim = lim φi = 1 p→0 N p p→0 p p→0 i i
∆H = Q −WS 或 ∆h = q − ws
简化形式：
∆H = Q, ∆h = q
∆H = −WS 或 ∆h = −ws
∆h = 0, h1 = h2
节流
轴功
1、可逆轴功 WS ( R) 的计算：可逆轴功
− ws( R) = v∆P
−WS( R) = V∆P

化工热力学简答题复习

问：化工热力学是以什么定律为基础？答：化工热力学是以热力学第一、第二定律为基础。问：化工热力学主要任务是什么？答：化工热力学主要任务是研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用。问：化工热力学主要任务是什么？答：化工热力学主要任务是研究各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态。
问：常用的三参数的对应状态原理有哪几种？答：常用的三参数对比态原理有两种，一种是以临界压缩因子Zc为第三参数；另外一种是以Pitzer提出的以偏心因子作为第三参数的对应状态原理。问：纯气体和纯液体pVT计算有什么异同。答：许多p –V -T关系如RKS方程、PR方程及BWR方程既可以用于计算气体的p –V –T，又都可以用到液相区，由这些方程解出的最小体积根即为液体的摩尔体积。当然，还有许多状态方程只能较好地说明气体的p –V -T关系，不适用于液体，当应用到液相区时会产生较大的误差。与气体相比，液体的摩尔体积容易测定。除临界区外，温度（特别是压力）对液体容积性质的影响不大。除状态方程外，工程上还常常选用经验关系式和普遍化关系式等方法来估算。
问：什么是非绝热系？
答：系统与外界有传热。
问：什么是绝热系？答：系统与外界无传热。问：什么是非绝功系？答：系统与外界有传功。问：什么是绝功系？答：系统与外界无传功。问：什么是非孤立系？答：系统与外界有传热、功、质。问：什么是非孤立系？答：系统与外界无传热、功、质。问：什么是广度性质？答：广度性质表现出系统量的特性，与物质的量有关，具有加和性。如V, U, H, G, A, S等。
问：功是不是状态函数？答：功也不是状态函数，其数值与过程变化的途径有关。问：功的正副值是如何规定？答：最新规定，体系对环境做功取负值，而环境对体系做功取正值。问：热力学性质有哪些？答：可以直接测量的热力学性质有： P 、 V 、 T 、 Cp 、 Cv 等。问：不可以直接测量的热力学性质有哪些？答：不可以直接测量的热力学性质有 H 、 S 、 U 、 A 、 G 、γ等。

化工热力学复习资料

9
10
11
补充基础知识点：
② 理想气体绝热过程方程式
12
摩尔气体常数 R = 8.3145 J· -1· -1 mol K
13
1
解题思路：
=？
理想气体状态方程
和绝热过程方程式
14
15
V2
由 P2V2
P2V2
2
求出
V2
16
过程（1）等温（T1）可逆膨胀，
P V1到P2V2 ( A B) 1
5
4.强度性质：无相加性，与系统量无关。如密度、
温度、压力等。
广度性质：有相加性，整个系统性质是系统内各
子系统该性质的总和。
5.对于一定量组成不变的均相流体系统，系统的任意宏观
性质是另外两个独立的宏观性质的函数。
Z Z dZ dX dY X Y Y X
V4
压缩功相当于曲线 DC 下面的面积。
21
过程（4）绝热压缩：系统经绝热可逆压缩，从
DP4V4T2 AP1V1T1
回到原状态，压缩功相当于曲线 DA下面的面积
Q0 W4 C v ,m dT
T1 T2
22
所以，
总功 W = Q1+Q2 式中Q2 本身是负值。
（a）
又由于 W = W1+W2+W3+W4
热力学第零定律：如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡，则它们彼此也必定处于热平衡。热力学第一定律：能量守恒定律在热力学的表现形式，即 Δ（体系的能量）＋Δ（环境的能量）＝0 热力学第二定律：热不能自发地从较冷的物体传到较热的物体。
不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不引起其它变化。

化工热力学总复习

2 1 11 2 2
bm y1b1 y2b2
am RT P 0.5 V bm T V (V bm )
第三章纯流体的热力学性质
§3.1 热力学性质间的关系 §3.2 热力学性质的计算
§3.3 逸度和逸度系数
§3.4 两相系统的热力学性质及热力学图表
§3.1 热力学性质间的关系
一、纯物质的P-V图
P
P

V T 0
P
2
在C点 V 2 T 0 在C点
临界点
超临界流体区
（T>Tc和P>Pc）
过冷液体区
过热蒸汽区汽液两相平衡区 F=N-π+2=1
饱和液相线
饱和汽相线
恒温线
二．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
实验得（实测）计算（由第二章介绍方法计算）
Z 0 f1 ( Prm .Trm )
m yii
Zm=Z0+ωmZ1
Z f2 (P Trm ) rm .
1
状态方程法（1）混合物的维里方程若混合物虚拟的对比性质， Trm=T/Tcm Prm=P/Pcm
落在P18图2-9曲线的上方或Vrm≥2则采用普维法。
对于混合物气体两项维里方程式为： Z m 1
对比态原理小结
对比态原理分类两参数对比态原理
Z f ( Pr , Tr )
方法名称
两参数普遍化压缩因子法普遍化维里系数法
计算手段
适用范围
适合简单球形流体。不实际使用
适合非极性、弱极性流体；中、低压误差<3%。对强极性不适合
三参数对比态原理

化工热力学复习总结

第2章流体的P-V-T 关系1.掌握状态方程式和用三参数对应态原理计算PVT 性质的方法。

2.了解偏心因子的概念，掌握有关图表及计算方法。

1. 状态方程：在题意要求时使用该法。

① 范德华方程：常用于公式证明和推导中。

② R —K 方程： ③ 维里方程：2. 普遍化法：使用条件：在不清楚用何种状态方程的情况下使用。

三参数法：① 普遍化压缩因子法② 普遍化第二维里系数法3、Redlich-Kwong （RK ）方程3、Soave （SRK ）方程4、Peng-Robinson （PR ）方程()22a 0.45724c r cR T T P α=0.0778c cRT b P =§2-5高次型状态方程5、virial 方程 virial 方程分为密度型：和压力型：第3章纯物质的热力学性质1、热力学性质间的关系dU TdS pdV =-H=U+PV d H T d S V d =+A=U-TS d A S d Tp d V =--G=H-TS d G S d TV d =-+ Maxwell 关系式S V T P V S ∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ S P T V P S ∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ V T P S T V ∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ P TV S T P ∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 转换公式： 1Z X YX Y Z Y Z X ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭3.2计算H ∆和S ∆的方法1.状态方程法： P P V d H C d T V T d PT ⎡⎤∂⎛⎫=+- ⎪⎢⎥∂⎝⎭⎣⎦ P PC V d S d T d PT T ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭ 2.剩余性质法：①普遍化压缩因子图()()1R R RTC C CH H HRT RT RT ω=+ ()()01R R RTS S S R RRω=+②普遍化的第二维里系数方法0101R T r r r C r r H dB dB P B T B T RT dT dT ω⎡⎤⎛⎫=-+-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦ 01R T r r r S dB dB P R dT dT ω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭0 1.60.4220.083r B T =-14.20.1720.139r B T =-导出： 0 2.60.675r r dB dT T = 15.20.772r rdB dT T = 第6章化工过程能量分析热力学第一定律一、功 Wp dVδ=-外不可逆过程: 2112W P dV =-⎰外体可逆过程： 21V rev V W p dV =-⎰体体规定：体系吸热为正，放热为负；对外做功为负，接受功为正。

化工热力学综合复习资料

《化工热力学》课程综合复习资料一、乙腈(1)和乙醛(2)在87.0kPa ，80℃时混合形成等分子蒸汽混合物，已知B 11= - 2.619m 3/kmol ，B 22=- 0.633m 3/kmol ，δ12= - 4.060m 3/kmol 。

请计算混合物中组分1和2的逸度1ˆf 和2ˆf 。

解：由附录2查得，乙腈(1)和乙醛(2)的T c ， p c ，按Kay 氏混合规则计算混合物的临界参数，即可得出T rp ， p rp 的值, 查图2-14可知数据点位于曲线之上，故可采用普遍化第二维里系数法计算。

(也可以不判断使用范围))(ˆln 1222111δφy B RTp +==-0.1077 )(ˆln 1221222δφy B RTp +==-0.0488 ∴ 8979.0ˆ1=φ 9523.0ˆ2=φ 混合物中组分逸度为：kPa p y f 06.39ˆˆ111==φkPa p y f 43.41ˆˆ222==φ二、甲醇(1)和甲乙酮(2)在337.3K 和1.013×105Pa 下形成恒沸物，其恒沸组成x 1为0.842，并已知在337.3K 时甲醇和甲乙酮的饱和蒸气压分别为Pa p s 4110826.9⨯=，Pa p s 4210078.6⨯=。

如气相可视为理想气体，液相服从Van Laar 方程。

试计算(1) Van Laar 方程的方程参数。

(2)由纯组分混合形成1 mol 该溶液的ΔG 值。

解：(1) 由于汽相可视为理想气体，而液相为非理想溶液∴ s i i i i p x p y γ= 对恒沸点 s i i p p /=γ031.126.983.10111===s p p γ667.178.603.10122===s p p γ 计算Van Laar 方程的参数524.0ln ln 1ln 21122112=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+='γγγx x A888.0ln ln 1ln 22211221=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+='γγγx x A(2) 由纯组分混合形成1 mol 该溶液的ΔG 值： []111222()ln()ln()ln()i i i i i i G x G G RT x x RT x x x x γγγ∆=-==+∑∑= -925.1 J/mol三、在某T , p 下，测得某二元体系的活度系数值可用下列方程表示：122ln (20.5) x x γ=+，211ln (20.5) x x γ=+，i γ为基于Lewis －Randall 规则标准状态下的活度系数。

化学工程与工艺-《化工热力学》复习资料

《化工热力学》卷一一、填空题1. 纯物质T-S图两相区水平线段（结线）长度表示________________大小。

2. 一定状态下体系的火用指体系由该状态达到与 ________________时，此过程理想功。

3. 低压下汽液平衡的计算关系式为________________。

4. 甲烷Pc=4.599MPa,处在Pr=0.6时甲烷的压力为________________。

5. 计算流体P—V—T普遍化方法有两种________________。

1汽化熵 2 环境基态完全平衡 34 2.7594Mpa 5普遍化维里系数法和普遍化压缩因子法二、选择题1. 理想气体节流膨胀时，温度变化( )A. ΔTH>0B. ΔTH<0C. ΔTH=02. 某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器中因冷却介质改变，比原冷凝压力下的饱和温度低了5度，则制冷循环( )A. 冷量增加，功耗不变B. 冷量不变，功耗减少C. 冷量减少，功耗减小D. 冷量增加，功耗增加3. 关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是( )A. 研究体系为实际状态。

B. 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。

C. 处理方法为以理想态为标准态加上校正。

D. 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。

4. 超临界流体是下列( )条件下存在的物质。

A. 高于Tc和高于PcB. 临界温度和临界压力下C. 低于Tc和高于PcD. 高于Tc和低于Pc5. 关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是( )A. 判断新工艺的可行性B. 化工过程能量分析C. 反应速率预测D. 相平衡研究6. 关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是( )A. 可以判断新工艺、新方法的可行性B. 优化工艺过程C. 预测反应的速率7. 流体流过节流伐时，稳流体系热力学第一定律的数学表达式( )A. ΔH=QB. ΔH=Q-WsC. ΔH=08. 实际生产中对于有温差的传热过程的损耗功( ) A. WL=0 B. WL<0 C. WL>09. 关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是( )A. 可以解决由于实验的P-V-T 数据有限无法全面了解流体P-V-T 行为的问题。

化工热力学 08复习

稳定流动系统的热力学第一定律表达式为：
可逆轴功表达式为
•对可逆的等温过程
•绝热可逆过程ΔS= 0
•非可逆过程利用状态函数的性质来计算
熵增原理自发进行的不可逆过程只能向着总熵增加的方向进行，最终趋向平衡态。此时总熵变达到最大值，即ΔSt=0，达到了过程的终点。熵增原理为我们提供了判断过程进行的方向和限度，但是,判断的依据是总熵变而不是系统的熵变。
多常数方程的基础是维里virial方程
微观上，virial系数反映了分子间的相互作用；宏观上，纯物质的virial系数仅是温度的函数。
Pitzer的对应态原理（CSP）Z=Z（Tr,Pr,）的表达式为Z=Z（0）+Z（1），
Z（0）和Z（1）都是对比参数Tr、pr的函数，可由图表得到。
偏心因子的概念：＝[lgprs（简单流体）—lgprs（研究流体）]Tr=0.7＝—1—lgprs]Tr=0.7
从纯物质的P-T图上可以得到以下信息：气相（蒸汽及气体）、液相、固相等单相区；汽化曲线、熔化曲线、升华曲线等两相平衡线（饱和曲线），三线的交点为三相点(Tt,Pt)。
在纯物质的P-V图上，泡点线、露点线的交点为临界点(Tc,Pc,Vc)；临界等温线在临界点的数学特征：
超临界流体（T>Tc和P>Pc）的特性：汽液不分、界面不清、无相变热。
过热水蒸汽（某压力下，系统温度高于汽液平衡温度的蒸汽）
系统条件
摩尔性质
温度
压力
V
U
H
S
相同
增大
减小
减小
减小
减小
增大
相同
增大
增大
增大
增大
相同压力条件下，随着温度的升高，过热水蒸汽的V、U、H、S等摩尔性质增大；相同温度条件下，随着压力的升高，过热水蒸汽的V、U、H、S等摩尔性质减小。