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化工热力学的教学课件5

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第五章化工热力学课件

第五章化工热力学课件
2、稳态流动
①连续 ②质量流率相等（无积累）③热力学性质不随时间变化
1 2 1 2 m(H1 u1 gz1 ) m(H 2 u2 gz2 ) WS Q 0 2 2 u 2 H gz Q Ws 积分、单位质量 2
微分流动过程
dH udu gdz Q Ws
H C p dT
373
813
27.89 4.27110 T dT
3
13386kJ / kmol Cp R S dT dP T P 373 27.89 1.013 3 4.27110 dT 8.314 ln 813 4.052 T 12.083kJ / kmol K
压缩机可以提高流体 的压力，但是要消耗功
枣庄学院 化学化工系
化工热力学
透平机和压缩机
2
H
u
2
gz Q Ws
是!
通常可以忽略
Ws H
是否存在轴功?
是否和环境交换热量? 位能是否变化? 动能是否变化？
不变化或者可以忽略 通常可以忽略
枣庄学院 化学化工系
化工热力学
节流阀 Throttling Valve
无流动功 单位流体
通常势能和动能无变化
d (mU) W Q dU W Q
枣庄学院 化学化工系
化工热力学
5.1 能量平衡方程
能量平衡方程的应用
1 2 1 2 d (mE) m1 (H1 u1 gz1 ) m2 (H 2 u2 gz2 ) WS Q 2 2
g为重力加速度。
1 2 E1 U1 u1 gz1 2
1 2 E2 U 2 u2 gz2 2

化工热力学第五章 化工过程的能量分析(课堂PPT)

化工热力学第五章 化工过程的能量分析(课堂PPT)

Z1
Ws
Q u2
P2,V2,Z2,u2
2 Z2
返回
2
§5.1.2稳定流动体系的热力学原理
根据能量守恒原理：
进入体系能量=离开体系能量+体系内积累的能量
∵ 稳定流动体系无能量的积累
∴ E1 +Q = E2 -W （1）
• 体系与环境交换的功W包括与环境交换的轴功Ws
和流动功Wf，即W = Ws + Wf
较少的过程。 – 找出品位降低最多的薄弱环节，指出改造
的方向。
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2
§5.1热力学第一定律与能量平衡方程
• §5.1.1 热力学第一定律 • §5.1.2 稳定流动体系的热力学原理 • §5.1.3 稳流体系能量平衡方程及其应用
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2
§5.1.1热力学第一定律
2
8
§5.0 热力学基本概念复习
3、过程
➢指体系自一平衡状态到另一平衡状态的转换． ➢对某一过程的描写：初态+终态+路径.
▪ 不可逆过程：一个单向过程发生之后一定留 下一些痕迹，无论用何种方法也不能将此痕 迹完全消除，在热力学上称为不可逆过程．
➢凡是不需要外加功而自然发生的过程皆是不可 逆过程（自发过程）。
• 应用中的简化
1）流体通过压缩机、膨胀机
∵ u2≈0，g Z≈0 ∴ H=Q + Ws——稳流过程中最常用的公式 若绝热过程Q=0， Ws= H= H2-H1
高压高温蒸汽带动透平产生轴功。
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2
§5.1.3 稳流体系能量平衡方程及其应用

化工热力学精ppt课件

化工热力学精ppt课件
基于临界性质的估算方法
利用纯物质在临界点附近的特殊性质，通过一 些经验公式或图表，估算其在其他条件下的热 物理性质。
混合物热物理性质预测方法
基于组分的加权方法
根据混合物中各组分的摩尔分数或质量分数，采用加权平均的方法 预测混合物的热物理性质。
基于活度的预测方法
引入活度系数来描述混合物中组分间的相互作用，通过活度系数与 纯物质性质的关联，预测混合物的热物理性质。
01
夹点技术
通过优化换热网络，降低能源消耗。
热泵技术
利用外部能源，提高低温热源的品 位，实现能量的升级利用。
03
02
热集成
将多个操作单元集成在一起，提 高能源利用效率。
04
节能技术与措施
改进工艺和设备
采用先进的生产工艺和设备，降低能源消耗。
设计优化方法
通过选择合适的萃取剂、优化萃取塔结构、改进操作条件 等方式，提高萃取过程的分离效率，降低能耗和投资成本。
案例分析
结合具体萃取案例，分析热力学原理在萃取过程设计中的 应用，以及优化方法对提高萃取效率的作用。
其他分离过程热力学原理简介
01
02
结晶过程热力学原理
利用物质在溶液中的溶解度随温度、压 力等条件的变化而变化的性质，实现物 质的分离和提纯。结晶过程涉及相平衡、 传热等热力学基本原理。
封闭系统
与外界有能量交换但没有物质交换的系统。
开放系统
与外界既有能量交换又有物质交换的系统。
热力学基本定律
热力学第零定律
如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡状态，那么这两个系统也必定处于热平衡状态。
热力学第一定律
热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。

化工热力学的教学课件5

化工热力学的教学课件5
化工热力学的教学课件5
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能衡算及效率
化工热力学的教学课件5
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能衡算及效率
化工热力学的教学课件5
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
化工热力学的教学课件5
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
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第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
化工热力学的教学课件5
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
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第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
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第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
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第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
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第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
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第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
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第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
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第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
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第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
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第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
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第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
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第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
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第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程

化工热力学38页PPT文档

化工热力学38页PPT文档
热力学第零定律为建立温度的概念提供了实验基础。根 据第零定律，处于同一热平衡状态的所有体系必定有一宏观 特性是彼此相同的，描述此宏观特性的参数称为温度。可见， 温度是描述体系特性的一个状态函数。
南阳理工学院 生化学院
化工热力学
热力学的分支
第一章 绪 论
⑴工程热力学:十九世纪蒸汽机的发明和相应的科学形成了工程热力学，工 程热力学主要研究功热转换，以及能量利用率的高低。 ⑵化学热力学：化学热力学是应用热力学原理研究有关化学的各类平衡问题， 这在物理化学中是一个很重要的组成部分。离开了热力学原理，许多化学现 象就无法深入探讨下去。化学热力学主要侧重于热力学函数的计算，主要是 H、S、U、F 和G 的计算。 ⑶化工热力学：研究在化学工程中的热力学问题，化工热力学具有化学热力 学和工程热力学的双重特点。它既要解决能量的利用问题，又要研究解决相 际之间质量传递与化学反应方向与限度等问题。
南阳理工学院 生化学院
化工热力学
第一章 绪 论
化工热力学与其他化学工程分支学科的关系
原料
反应
分离提纯
产品
从这一过程可以提出这样几个问题:
反应工程
分离工程
⑴制造原料的获得。 ⑵选择反应工艺条件,设计反应器。
⑶确定分离、提纯方法,设计分离设备。
化工动力学 催化剂工程
化工热力学
针对这几个问题，就要考虑解决它的 办法，原则上为这样的解决途径，我们可
南阳理工学院 生化学院
化工热力学
第一章 绪 论
未来发 展：
热力学作为科技发展和社会进步的基石从来没有动摇过， 并已逐渐深入到材料、生命、能源、信息、环境等前沿领 域。热力学所处理的对象不单单是一般的无机、有机分子， 还包含有链状大分子、蛋白质分子、双亲分子、电解质分 子和离子等，其状态也不局限于常见的汽(气)、液、固三态， 还涉及高温高压、临界和超临界、微孔中的吸附态、液晶 态、微多相态等，这一切都对化工热力学提出了新的要求， 并向着连续热力学，带反应的热力学，高压与临界现象， 界面现象，电解质溶液，膜过程，高分子系统，生物大分 子，不可逆过程热力学，分子热力学，分子模拟等复杂系 统发展。

《化工热力学》课件

《化工热力学》课件
提高产品质量和产量
通过改进热力学过程，可以提高产品的质量和产量，提升企业竞争力。
03
02
01
历史回顾
化工热力学起源于工业革命时期，随着科技的发展和工业的进步，逐渐形成一门独立的学科。
发展趋势
随着环保意识的提高和能源需求的增加，化工热力学将更加注重节能减排、资源循环利用和可再生能源的开发利用。
未来展望
总结词：熵增加
详细描述：热力学第二定律指出，在封闭系统中，自发过程总是向着熵增加的方向进行，即系统总是向着更加混乱无序的状态发展。这个定律对于化工过程具有重要的指导意义，因为它揭示了能量转换和利用的限制，以及不可逆过程的本质。
绝对熵的概念
总结词
热力学第三定律涉及到绝对熵的概念，它指出在绝对零度时，完美晶体的熵为零。这个定律对于化工过程的影响在于，它提供了计算物质在绝对零度时的熵值的方法，这对于分析化学反应的方向和限度具有重要的意义。同时，它也揭示了熵的物理意义，即熵是系统无序度的量度。
总结词
化工过程的能量效率是衡量化工生产经济效益的重要指标，通过提高能量效率，可以降低生产成本并减少环境污染。
能量效率是评价化工过程经济性和环境影响的重要参数。它反映了化工过程中能量转化和利用的效率。提高能量效率意味着减少能源的浪费，降低生产成本，同时减少对环境的负面影响。为了提高能量效率，需要采用先进的工艺技术和设备，加强能源管理，优化操作条件。
《化工热力学》PPT课件
xx年xx月xx日
目 录
CATALOGUE
化工热力学概述热力学基本定律化工过程的能量分析化工过程的热力学分析化工热力学的应用实例
01
化工热力学概述
提高能源利用效率
通过优化化工过程的热力学参数，可以降低能耗，提高能源利用效率。

化工热力学课件

化工热力学课件

1 kij
kij称为二元交互作用参数。
（2）Prausnitz等人建议用下式计算交叉项aij
aij
a
R
T2 2.5 cij
pcij
为了提高计算精度，也可以改变参数的混合规则，
如：
aM
yi y jaij
ij
aij (aia j )0.5 1 kij
bM
yi y jbij
1
bij 2 bii bjj 1 lij
主要内容
流体pVT关系发展概况 流体的非理想性 混合物的pVT行为 维里方程 立方型状态方程 总结
流体的p –V –T关系的发展概况
一、理想气体
1662年 Boyle定律
pV 常数
1834年 理想气体状态方程
pV RT
二、维里方程
Z
1
Bp
C p 2
1
B V
C V2
Onnes：1901年以一种经验的关系式开发出了维 里方程；
（2）适用于 1 Tci 2, 1 pci 2
2 Tcj
2 pcj
（3）对于组分差别很大的混合物，尤其对于具有
极性组元的系统以及可以缔合为二聚物的系统均
不适用。
（4）常应用于三参数压缩因子图等。
Prausnitz对计算各临界参数提出如下的混合规则：
Tcij (1 kij ) TciTcj
➢氯仿和二异丁基甲酮也形成氢键，但由于存在空间障碍， 络合的趋势小得多。
Cl Cl C H
Cl
CH3C
O CH3
C
O
C
C C C CC C C
比较同分异构体C2H6O的某些热力学性质，便可 以很好地说明氢键对于物化性质的强烈影响。

化工热力学经典PPT课件

化工热力学经典PPT课件

j
1 2
K j 1
K k 1
z jk 2kT
jk
12 高分子系统的分子热力学
多元系旋节线
A11
Dsp
A21
AK 1,1
A1,K 1
A2,K 1
0
AK 1,K 1
多元系临界点
Dsp 0
D1 A21 Dcri
AK 1,1
DK 1
A2,K 1
0
AK 1,K 1
Aij
2 A~V
● 再填充N1个组分1分子
只要将上式作一变换即可，即：
N2 N1 r2 r1 Nr N1r1
N1r1 0
所有N1个组分1分子的填充方式数为
1
z N1 (z 1) N1 (r1 2) N1N1r1 r1N1r1 NrN1 (r1 1) N1!e N1r1
12 高分子系统的分子热力学
混合物总的填充方式数为
12 高分子系统的分子热力学
胞腔模型
键长1，键角90和180 邻座数6
高分子溶液由立方格子堆 积而成，高分子由r个链节组 成，每个格子可以被高分子的 一个链节或一个溶剂分子占
据，但每个格子并非被高分子 链节或溶剂分子填满，而是留 有一定的空隙。格子的大小是 可以变化的，系统压力愈高， 格子愈小，填充后留下的空隙 也愈小。为可压缩液体，在此 基础上建立的模型能反映压力 变化对系统热力学性质的影响。 可以得到状态方程。
i
12 高分子系统的分子热力学
为简单起见，采用完全随机分布的近似处理：
N11 N1r1z1 / 2 N22 N2r2z2 / 2 N12 N1r1z2 N2r2z1
代入式(1)得
U z N1r1z111 / 2 N2r2z222 / 2 N1r1z212

化工热力学第五章ppt

化工热力学第五章ppt

yi P xi Pi
yi P xi s Pi
s
i 1,2, , N
x
i i i
yi P 1 s Pi
1 P s yi / Pi
i
计算步骤
① 由Antoine方程求 Pi s
②
1 P s yi / Pi
i
③
yi P xi s Pi
3 等压泡点计算
已知P 与{ xi }，求T与 { yi }。
s 3
1 P 74.27kPa yi 0.50 0.30 0.20 P s 144.77 70.34 34.88 i i
y1 P 0.5 74.27 x1 s 0.2565 P 144.77 1 y2 P 0.30 74.27 x2 s 0.3166 P2 70.34 y3 P 0.20 74.27 x3 s 0.4269 P3 34.88
否
调整T
例题 丙酮（1），乙腈（2）和硝基甲烷（3）体系 可按完全理想系处理，各组分的饱和蒸汽压方程
2940.46 ln P 14.5463 t 237.22
s 1
2945.47 ln P 14.2724 t 224.00
s 2
2972.64 ln P 14.2043 t 209.00
对于这种体系，用一般精馏法 是不能将此分离开的，必须要 采用特殊分离法。 0 x1,y1 1
P
等温
最低压力负偏差体系
最小压力（最高温度） 共沸点x=y, γi<1
共沸点
0
T
x1,y1 等压
1
0
x1,y1
1
液相为部分互溶体系
5.3.2中、低压下泡点和露点计算 等温泡点计算 已知体系温度T与液相组成xi，求泡点 压力P与汽相组成 yi 。 等压泡点计算 已知体系压力P与液相组成xi，求泡点 温度T与汽相组成 yi 。 等温露点计算 已知体系温度T与汽相组成yi，求露点 压力P与液相组成 xi 。 等压露点计算 已知体系压力P与汽相组成yi，求露点 温度T与液相组成 xi 。

化工热力学课件05

化工热力学课件05
PV / Z 1 B P RT
常用的两项维里方程
PV B Z 1 RT V BPc B 0 B 1 RTc B B
0 1
第二维里系数的关联式，较多应用于非、弱极性物质
0.33 0.1385 0.0121 0.000607 0.1445 2 3 Tr Tr Tr Tr8 0.331 0.423 0.008 0.0637 2 3 Tr Tr Tr8
对比参数的概念。
p T V pr , Tr ,Vr pc Tc Vc
f (p , V , T ) = 0
f ′(Pr , Vr , Tr ) = 0
理想气体 PV = RT 真实气体 PV =ZRT 真实气体与理想气体的偏差集中反映在压缩因 子Z上，人们发现所有气体的临界压缩因子ZC相 近，表明所有气体在临界状态具有与理想气体大
致相同的偏差
如果将各种物质的Zc视为相同的常数，则：各物 质在相同的Pr，Tr（Vr）下，有相同的Z值。这
就引出对比态原理。
对比态原理：所有的物质在相同的对比态下，表
现出相同的性质。即：组成、结构、分子大小相
近的物质有相近的性质。（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）
第三参数的特性：最灵敏反映物质分子间相互作
用力的物性参数，当分子间的作用力稍有不同， 就有明显的变化。
Lydersen等引入Zc作为第三参数 根据Zc=0.23、0.25、0.27和0.29四组，得到
Z Z Tr , Pr , Z c
此三参数CSP还不够合理
Pitzer的三参数CSP
三参数CSP 与 形状因子CSP比较
从参考流体的EOS得到研究流体的EOS 两都的形式不同，前者用了第三参数， 后者则用了保形参数据（或形状因子）

化工热力学第五章2

化工热力学第五章2

S sys 0
S sur
1 1 Q Q1 Q 2 Q1 ( ) T1 T2 T2 T1 T
1 1 Q1 ( ) 0 T2 T1
不可逆 可逆
所以，只考虑两个热源的情况下：
化工热力学
第五章
热力学第二定律及其应用
第二节
任何传热过程都必须满足上式，否则无法实现。 2、即有热量传递又做功；
QK S f k TK
化工热力学
第五章
热力学第二定律及其应用
第二节
对于稳流过程： 则：
dSopsys dt
0
S f mi si m j s j S g 0
i in j out
（1）、稳流过程：
S g m j s j mi si S f
化工热力学
第五章
热力学第二定律及其应用
第二节
敞开体系熵平衡式：
dSopsys dt
S f S g mi si m j s j i j in out
S f
k QK
当有K 股变温热流与敞开体系交换，则：
QK
TK
0
当有K 股恒温热流与敞开体系交换，则：
m1 m2 s3 m1s1 m2 s2
j i
pms
m1 s3 s1 m2 s3 s2
m1C T3 T3 ln m2C pms ln T1 T2
433 .3 433 .3 10 0.01 ln 51.01 ln 500 300
Q1
循环 装置
T1 T2
QH
循环 装置
Q1 Q2
WS ( R ) 功

化工热力学第五章

化工热力学第五章

质量流率
u1 A1 u2 A2 m= = V1 V2
•
透平机和压缩机
透平机是借助流体的 减压和降温过程来产出功
压缩机可以提高流体 的压力， 的压力，但是要消耗功
透平机和压缩机
∆H +
∆u
2
2
+ g∆z = Q + Ws
是! 通常可以忽略
W =∆ H s
是否存在轴功? 是否存在轴功? 是否和环境交换热量? 是否和环境交换热量? 位能是否变化? 位能是否变化? 动能是否变化？ 动能是否变化？
H1 = Hl (1− x) + Hg x
H −Hl 2736.5−844.9 1 x= = =0.9709 Hg −Hl 2792.2−844.9
的空气， 5m/s的流速流过一垂直安 例 5-2 30 ℃ 的空气，以5m/s的流速流过一垂直安 装的热交换器，被加热到150 ℃， 装的热交换器，被加热到150 ℃，若换热器进出口管 直径相等，忽略空气流过换热器的压降， 直径相等，忽略空气流过换热器的压降，换热器高 度为3m 空气Cp=1.005kJ(kgK), 50kg空气从换热 3m， Cp=1.005kJ(kgK),求 度为3m，空气Cp=1.005kJ(kgK),求50kg空气从换热 器吸收的热量 解
m kg⋅ m N⋅ m J = = = 2 2 s kg⋅ s kg kg
2 2
可逆条件下的轴功
W = ∫ VdP R
P 1
P 2
对于液体， 对于液体，在积分时一般 可将V当作常数。 可将V当作常数。 对于气体怎么办？ 对于气体怎么办？ 对于理想气体等温过程
RT V= P
P2 WR = RT ln P 1

《高等化工热力学》课件

《高等化工热力学》课件
《高等化工热力学》ppt课件
目录
• 绪论 • 热力学基础 • 化学平衡 • 相平衡 • 热力学在化工过程中的应用 • 结论与展望
01
绪论
热力学的定义与重要性
总结词：基本概念
详细描述：热力学是一门研究热现象的物理学分支，主要关注能量转换和传递过程中的基本规律和性 质。在化工领域，热力学是核心理论基础之一，对于化工过程的优化、设计和改进具有重要意义。
反应过程的优化提供理论支持。
加强与环境、能源等领域的交叉研究，探索化工过程 的绿色化、低碳化、资源化发展路径，为可持续发展
提供科技支撑。
针对复杂化学反应体系的热力学性质和传递特 性进行研究，发展适用于复杂体系的热力学模 型和计算方法。
结合人工智能、大数据等先进技术，发展智能化 的热力学分析和优化工具，提高化工过程的效率 和效益。
谢谢观看
化工过程的节能与减排
节能技术
利用热力学原理，开发和应用节能技术，降低能耗和减少温室气体排放。
减排措施
通过改进工艺和采用环保技术，减少化工过程对环境的污染和排放。
06
结论与展望
高等化工热力学的重要性和应用价值
高等化工热力学是化工学科中的重要分支，它涉及到化学反应、传递过程和热力学的基本原理，是实 现高效、低耗、安全、环保的化工生产的关键。
03
化学平衡
化学平衡的基本概念
化学平衡的定义
在一定条件下，可逆反应的正逆 反应速率相等，反应体系中各物 质的浓度不再发生变化的状态。
平衡常数
在一定温度下，可逆反应达到平衡 时各生成物浓度的系数次幂的乘积 与各反应物浓度的系数次幂的乘积 之比。
平衡态的描述
平衡态是系统内部各组分浓度和能 量达到相对稳定的状态，可以用状 态方程和热力学函数来描述。

化工热力学第五章

化工热力学第五章

化学反应 相变化 体系状态变化， 体系状态变化，如 温度变化
∆H
3)对化工机器的绝热过程 3)对化工机器的绝热过程
当体系在绝热情况下，与环境进行功的交换时， 当体系在绝热情况下 ， 与环境进行功的交换时 ， 1 ∆C 2 = 0 g∆Z = 0 Q=0 ∵ 2
∴
Ws = ∆H
此式说明了在绝热情况下， 此式说明了在绝热情况下，当动能和位能的 变化相对很小时， 变化相对很小时，体系与环境交换的功量等 于体系焓的减少
第五章
化工过程的能量分析
5.1 能量平衡方程
• 一． 热力学第一定律的实质
热力学第一定律的实质就是能量在数量上是守恒的 基本形式为： 基本形式为： Δ（体系的能量）＋Δ（环境的能量）＝0 体系的能量） 环境的能量） 体系的能量）＝－Δ 环境的能量） 或 Δ（体系的能量）＝－Δ（环境的能量） 体系的能量的增加等于环境的能量的减少。 体系的能量的增加等于环境的能量的减少。
正卡诺循环的结果是热部分地转化为功， 正卡诺循环的结果是热部分地转化为功，用热效率来评价循环的经济性
热效率: 热效率:
− WS 移走净功 η= = QH 热量输入
热效率的物理意义： 热效率的物理意义： 工质从高温热源吸收的热量转化为净功的比率。 工质从高温热源吸收的热量转化为净功的比率。
26
据热力学第一定律: 据热力学第一定律: ∵ ∴ 又∵ ∴
20
自发、非自发和可逆、非可逆之间的区别？ 自发、非自发和可逆、非可逆之间的区别？
• 自发与非自发过程决定物系的始、终态与 自发与非自发过程决定物系的始、 环境状态； 环境状态；
• 可逆与非可逆过程是（考虑）过程完成的 可逆与非可逆过程是（考虑） 方式，与状态没有关系。 方式，与状态没有关系。

《化工热力学》PPT课件

《化工热力学》PPT课件
化工热力学
Chemical Engineering thermodynamic s
第四章 流体混合物的热力学性质
本章的学习目的: 通过本章的学习,掌握敞开体系
均相混合物的基本热力学关系及计算
枣庄学院 化学化工系
第四章 流体混合物的热力学性质
本章的知识点与重点
1、掌握变组成体系热力学性质间的关系 2、理解化学位、偏摩尔量、混合物的逸度及逸度系数
• 溶液的摩尔性质
M，如 U、H、S、G、V
• 偏摩尔性质 M i
• 纯组分的摩尔性质
，如 Ui、Hi、Si、Gi、Vi
Mi，如 Ui、Hi、Si、Gi、Vi
4.2 化学位和偏摩尔性质
（3）偏摩尔性质的计算 ⅰ解析法（截距法）
将
Mi
nM ni
T ,P ,n j
展开
Mi
M
n ni
T ,P,n
M ni
T
,P,n
M xk
T ,P,x
xk ni
n
j
j
j
(4-14)
4.2 化学位和偏摩尔性质
xk
nk n
x k n i
n j
n
n k n i
=0
nj
n
k
n n i
n2
=1 n j
xk ni
n
nk xk
n2
n
j
逐次代入 代入4-14 代入4-13
4.2 化学位和偏摩尔性质
M i
M
k i
xk
M xk
T ,P ,x ji ,k
二元体系
dM M1 M x2 dx2 或
M1
M
x2

绪论化工热力学-PPT

绪论化工热力学-PPT
活了全世界 10、生物医学工程
4
化工热力学和其她化学工程分支学科间得关系
全流程的 最佳化设 计和控制
吸收 系统 模拟
反应 系统 模拟
精馏 系统 模拟
吸收 塔计 算
反应 器计 算
换热 器计 算
精馏 塔计 算
反应 速度 计算
传质 计算
传热 计算
流体 力学 计算
相平 衡计 算
反应 平衡 计算
物料 平衡 计算
3)注意单位换算 能量:J,Cal,cm3、atm,cm3、bar 压力:kg/m2(工程压力),atm,mmHg,bar, Pa,MPa 温度:K,℃ ,oF,
4)循序渐进
29
四、为何学和如何学好化工热力学
3、教材与习题:
❖ 教材:董新法编,化工热力学,化学工业出版社,2008 ❖ 习题: 陈钟秀,顾飞燕编,化工热力学例题与习题,化学工业出版
15
经典热力学
❖ 无论就是工程热力学还就是化学热力学还 就是化工热力学,她们均就是经典热力学,遵 循经典热力学得三大定律(热力学第一、第 二、第三定律),不同之处就是由于热力学 应用得具体对象不同,决定了各种热力学解 决问题得方法有各自得特点。
16
一、 化工热力学得定义和用途
2、化工热力学得用途
2
化学工程能做什么？
❖ 早期化学工程得主要目标就就是使化学家实验室做出来得化 学反应商品化！
❖ 化学工程就是以化学、物理、生物、数学得基本原理作为基 础,研究化学工业和相关工业中得物质转化、物质形态和物质 组成得一门工程科学
10项顶尖成果 (1983年, AIChE )
1、合成橡胶:1983年,220亿磅/年。二战期间,及时解救了天然 橡胶匮乏得困境

化工热力学05PPT课件

化工热力学05PPT课件

*
9
两项维里方程
在实际中，我们常遇到两两分子作用，因此 我们多采用两项维里方程
Z PV1B. RT V
ZPV1B/P RT
*
10
常用的两项维里方程
Z PV 1 B RT V
BPc B0 B1 第二维里系数的关联式，较多应用于非、弱极性物质
RTc
B 0
0.1445
0.33 Tr
0.1385 Tr2
多常数状态方程
*
1
维里方程 Virial Equation
方程的提出 两项维里方程 应用范围与条件
*
2
方程的提出
*
3
在气相区，等温线近似于双曲线形式， 从图中可以看到当P升高时，V变小。
1907年，荷兰Leiden大学， Onness 通过大量的实验数据，认为气体或蒸汽的 PV乘积，非常接近于常数，于是，他提出 了用压力的幂级数形式来表示PV得乘积
*
12
应用范围与条件
维里方程是一个理论状态方程，其计算范围应该 是很宽阔的，但由于维里系数的缺乏，使维里方 程的普遍性和通用性受到了限制。在使用维里方 程时应注意： ⑴用于气相PVT性质的计算，对液相不适用； ⑵P<1.5Mpa时，用两项式,可满足工程要求； ⑶1.5Mpa<P<5Mpa时，用三项式； ⑷高压，精确度要求高时，可根据情况，多取几项。
*
5
可得到用压力表示的维里方程
PV =RT(1+ B 'P+ C 'P 2 + D ' P 3 +…)
把RT移到等式右边，可得到：
ZpV 1B PC P 2D P 3 RT
Z是压缩因子
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2、正确理解并熟练掌握热力学第二定 律的数学表达式，了解热功转换的方向 和限度；
第五章 化工过程的能量分析
本章要求： 3、掌握熵变的计算，并运用熵增原理判断实际过
程进行的方向和限度； 4、正确理解并熟练掌握理想功和损失功的定义及
其应用； 5、正确理解并熟练应用有效能、有效能的衡算及
其应用。
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能衡算及效率
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能衡算及效率
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能衡算及效率
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能衡算及效率
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能衡算及效率
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能衡算及效率
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析
§1、能量平衡方程 §2、功热间的转化 §3、熵函数 §4、理想功、损耗功及热力学效率 §5、有效能和无效能 §6、衡算及效率 §7、化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析
本章目的：学习能量分析的原理和方法 本章要求：
1、正确理解并熟练应用流动过程热力 学第一定律的数学表达式
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能衡算及效率
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能衡算及效率
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能衡算及效率
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
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第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能衡算及效率
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——理想功、损耗功及热力学效率
第析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——功热间的转化
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
4.1.1热力学第一定律的实质 自然界的物质是千变万化的，但就其
数量来说是不变的，能量也是守恒的，热 力学第一定律明确表明了自然界中能量的 多种形式之间是可以相互转换的，但只能 是等量相互转换，这就说明能量既不能被 消灭，也不能凭空产生，必须遵循守恒规 律.
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——能量平衡方程
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——有效能和无效能
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
第五章 化工过程的能量分析 ——化工过程与系统分析
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