热力学各章总结
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 p =-+ 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 C H H H RT RT RT ω=+ ()()1R R RTS S SRRRω=+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。
工程热力学知识点总结
工程热力学大总结'…第一章基本概念1.基本概念热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。
边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。
外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。
闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。
)开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。
绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。
孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。
单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。
单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。
多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。
}均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。
非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。
热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态。
平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。
状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。
基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
:热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。
压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。
热力学总结
2 P2
3
W PV P1V1 RT1 P1 1
吸热 ∶
V1
Q12
CV (T2
T1)
3 2
RT1
4 V2 V
Q23 C p (T3 T2 )
5 2
RT2
5RT1
Q1
Q12
Q23
3 2
RT1
5RT1
13 2
RT1
W Q1
2 15% 13
例 4 (书上P226例1)已知∶5mol H2 , P1=1atm, t1=200C, 将其在下列过程 中压缩到原体积的 1/10,
(1). 两条绝热线能否相交? (2) 绝热线和等温线能否
p
绝热线
有两个交点?
绝热线
等温线
O
V
问题13 19图
绝热线
等温线
例:用热力学第二定律证明:在pV 图上任意
两条绝热线不可能相交
证:反证法
p
设两绝热线相交于c 点, 在ab间作一条等温线, abca构成一循环过程。 在此循环过程该中
O
Qab W
(4) A→B→C→A循环过程的效率 ;
p /1.0 10 5 Pa
方法1,利用:
W Q1
A 2
1 C
W=WAB+WBC 0.77 103 J
总吸热Q1=QAB+QCA
B
Q1 7.77 103 J
O
1
2
W Q1
9.9%
V /(2.0 10 2 m 3 )(4)求效率方法2:
Q1 7.77 103 J , Q2 CP ,m TC TB 7.00103 J
例2:13-23题:0.32kg的氧气经过一个循环ABCDA,设 V2=2V1,T1=300K,T2=200K,其中A B,C D均为 等温过程, B C,D A均为等体过程,
热力学总结
1 2
δQ dU pdV 可逆:
开口系统:
Q H Wt
可逆: Q dh vdp
q h wt
Q H vdp
1 2
七、应用 (1)锅炉和换热器: q h
(2)汽轮机和燃气轮机 w t h h1 h 2 (3)泵、风机和压气机 w -w h h c t 2 1 (4)喷管等管道 1 2 1 2 h1 c f1 h 2 c f2 2 2
ux hx ps vx
2.水蒸气的热力性质表,h-s图 3.水蒸气的基本热力过程 定压过程
wt 0
q h2 h1
w p(v2 v1 )
绝热膨胀过程
q0
w u u1 u 2
w t h h1 h 2
定容过程
w0
q u u 2 u1
2 dv dp cp cV 1 v p
1
v2 p2 c p ln cV ln v1 p1
5.理想气体的基本热力过程
四个基本热力过程及可逆多变过程的初 终态参数、热量、过程功和熵变的计算
及其在p-v图和T-s图上的表示,
可逆多变过程的多变指数的求法。 表4-1 图4-7
二、水蒸气
2.比热容
定义: c
Q
dT
c与过程有关 c是温度的函数
1
Cm Mc 0.0224 c'
cp cV
cp cV Rg
cp
Rg
1 cV Rg 1
C pm CVm R
空气的绝热指数k=1.4 空气定压比热容Cp=1.004 KJ/(Kg.k)
工程热力学-第三、四章公式总结
pvk=c
pvn=c
初终态p、v、T的关系式
热力学能变化Δu
0
焓变化Δh
0
熵变化Δs
0
定容过程
定压过程
定温过程
定熵过程
多变过程
过程功
0
技术功
0
过程热量
q
0
过程比热容
∞
0
第三、四章公式总结
一、理想气体状态方程
适用于1kg气体
适用于mkg气体
适用于1mol气体
适用于n mol气体
二、理想气体的比热容
表1比热容的种类
名称
比热容
摩尔热容
容积热容
单位
J/(kg K)
J/(mol K)
J/(m3K)
比定压热容
cp
Cp,m
C’p
比定容热容
cv
CV,m
C’v
迈耶方程 或
;
真实比热容
平均比热容
定值比热容
三、理想气体的热力学能、焓、熵
表2理想气体的热力学能、焓、熵
类型
热力学能
焓
熵
微元变化
有限变化
(真实比热容)
有限容)
四、理想气体的热力过程
表3理想气体的各种热力过程
定容过程
定压过程
定温过程
定熵过程
多变过程
多变指数n
±∞
0
1
k
n
过程方程式
v=c
p=c
热力学公式总结
第一章气体的pVT关系主要公式及使用条件1.理想气体状态方程式pV (m/ M )RT nRT或pV p(V /n) RTm式中p,V,T 及n 单位分别为Pa,m3,K 及mol。
3,K 及mol。
V m V / n 称为气体的摩尔体3 积,其单位为m-1·mol 。
R=8.314510 J m·ol-1·K -1 ,称为摩尔气体常数。
此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。
2.气体混合物(1)组成摩尔分数y B (或x B) = n B / nAA体积分数 B y V /m, BBy A V m,AA式中n为混合气体总的物质的量。
V m,A 表示在一定T,p 下纯气体 A 的摩AA尔体积。
y A V 为在一定T,p下混合之前各纯组分体积的总和。
m, A y A V 为在一定T,p下混合之前各纯组分体积的总和。
A(2)摩尔质量M m ix y M m/ n M / nB B B BB B B式中m m 为混合气体的总质量,B n n 为混合气体总的物质的量。
上BB B述各式适用于任意的气体混合物。
(3)y n / n p / p V /VB B B B式中p B 为气体B,在混合的T,V 条件下,单独存在时所产生的压力,称为 B的分压力。
VB为B 气体在混合气体的T,p 下,单独存在时所占的体积。
3.道尔顿定律p B = y B p,p pBB上式适用于任意气体。
对于理想气体p B n B RT/V4.阿马加分体积定律*/V n RT pB B此式只适用于理想气体。
第二章热力学第一定律主要公式及使用条件1.热力学第一定律的数学表示式U Q W或'd UδQδWδQ p d VδWa m b规定系统吸热为正,放热为负。
系统得功为正,对环境作功为负。
式中p amb为环境的压力,W?为非体积功。
上式适用于封闭体系的一切过程。
2.焓的定义式H U pV3.焓变(1)H U(pV)式中(pV)为pV乘积的增量,只有在恒压下()()pV p V2V在数值上等于体1积功。
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第一章基本概念1. 基本概念热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。
边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。
外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。
闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。
开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。
绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。
孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。
单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。
单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。
多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。
均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。
非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。
热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态。
平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。
状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度(T)、压力(P)、比容(u )或密度(p )、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。
基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。
压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。
相对压力:相对于大气环境所测得的压力。
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可逆过程 :当系统进行正、反两个过程后,系统与外界均能完全回复到初始状态,这样的过程称为
可逆过程。
膨胀功 :由于系统容积发生变化(增大或缩小)而通过界面向外界传递的机械功称为膨胀功,也称
容积功。
热量 :通过热力系边界所传递的除功之外的能量。
热力循环 :工质从某一初态开始,经历一系列状态变化, 最后又回复到初始状态的全部过程称为热
1K( 1℃)所吸收或放出的热量,称为该物
体的定容比热。
定压比热 :在定压情况下,单位物量的物体,温度变化
1K( 1℃)所吸收或放出的热量,称为该物
体的定压比热。
定压质量比热 :在定压过程中,单位质量的物体,当其温度变化
1K (1℃)时,物体和外界交换的
5
热量,称为该物体的定压质量比热。
定压容积比热 :在定压过程中,单位容积的物体,当其温度变化
热力循环 :
qw
或 u 0 , du 0
循环热效率 : t w0 q1 q2 1 q2
q1
q1
q1
式中
q1—工质从热源吸热; q2—工质向冷源放热; w 0—循环所作的净功。
制冷系数 :
q2
q2
1
w0 q1 q2
式中
q1—工质向热源放出热量; q2—工质从冷源吸取热量;
w 0—循环所作的净功。
3
供热系数:
第一章 基 本 概 念
1.基本概念
热力系统 :用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,
称为热力系
统,简称系统。
边界 :分隔系统与外界的分界面,称为边界。
外界 :边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。
闭口系统 :没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。
第一章热力学第一定律章总结
第一章热力学第一定律本章主要公式及其使用条件一、热力学第一定律W Q U +∆= W Q dU δδ+=热力学中规定体系吸热为正值,体系放热为负值;体系对环境作功为负值,环境对体系作功为正值。
功分为体积功和非体积功。
二、体积功的计算体积功:在一定的环境压力下,体系的体积发生改变而与环境交换的能量。
体积功公式⎰⋅-=dV p W 外 1 气体向真空膨胀:W =0 2气体在恒压过程:)(12 21V V p dV p W V V --=-=⎰外外3理想气体等温可逆过程:2112ln lnp p nRT V V nRT W -=-= 4理想气体绝热可逆过程:)(12,T T nC W U m V -=∆=理想气体绝热可逆过程中的p ,V ,T 可利用下面两式计算求解1212,ln ln V V R T T C m V -=21,12,ln lnV V C p p C m p m V =三、热的计算热:体系与环境之间由于存在温度差而引起的能量传递形式。
1. 定容热与定压热及两者关系定容热:只做体积功的封闭体系发生定容变化时, U Q V ∆= 定压热:只做体积功的封闭体系定压下发生变化, Q p = ΔH定容反应热Q V 与定压反应热Q p 的关系:V p Q Q V p ∆+= nRT U H ∆+∆=∆n ∆为产物与反应物中气体物质的量之差。
或者∑+=RT g Q Q m V m p )(,,ν ∑+∆=∆RT g U Hm m)(ν式中∑)(g ν为进行1mol 反应进度时,化学反应式中气态物质计量系数的代数和。
2.热容 1.热容的定义式dTQ C δ=dT Q C VV δ=dT Q C pp δ=n CC VmV =,n C C p m p =, C V ,C p 是广度性质的状态函数,C V ,m ,C p,m 是强度性质的状态函数。
2.理想气体的热容对于理想气体 C p ,m - C V ,m =R 单原子理想气体 C V ,m = 23R ;C p ,m = 25R 双原子理想气体 C V ,m =25R ;C p ,m = 27R 多原子理想气体: C V ,m = 3R ;C p ,m = 4R通常温度下,理想气体的C V ,m 和C p,m 均可视为常数。
工程热力学知识点笔记总结
工程热力学知识点笔记总结第一章热力学基本概念1.1 热力学的基本概念热力学是研究能量与物质的转化关系的科学,它关注热与功的转化、能量的传递和系统的状态变化。
热力学中最基本的概念包括系统、热力学量、状态量、过程、功和热等。
1.2 热力学量热力学量是描述系统的性质和状态的物理量,包括内能、焓、熵、自由能等。
内能是系统的总能量,焓是系统在恒压条件下的能量,熵是系统的无序程度,自由能是系统进行非体积恒定的过程中能够做功的能量。
1.3 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒的表达形式,在闭合定容系统中,系统的内能变化等于系统所接受的热量减去系统所做的功。
1.4 热力学第二定律热力学第二定律是描述系统不可逆性的定律,它包括开尔文表述和克劳修斯表述。
开尔文表述指出不可能将热量完全转化为功而不引起其他变化,克劳修斯表述指出热量自然只能从高温物体传递到低温物体。
根据第二定律,引入了熵增大原理和卡诺循环。
1.5 热力学第三定律热力学第三定律是指当温度趋于绝对零度时,系统的熵趋于零。
这一定律揭示了绝对零度对热力学过程的重要意义。
第二章热力学系统2.1 定态与非定态定态系统是指系统的性质在长时间内不发生变化,非定态系统是指系统的性质在长时间内发生变化。
2.2 开放系统与闭合系统开放系统是指与外界交换物质和能量的系统,闭合系统是指与外界不交换物质但可以交换能量的系统。
2.3 热力学平衡热力学平衡是指系统内各部分之间的温度、压力、化学势等性质达到一致的状态。
系统处于热力学平衡时,不会产生宏观的变化。
第三章热力学过程3.1 等温过程在等温过程中,系统的温度保持不变,内能的变化全部转化为热量输给外界。
3.2 绝热过程在绝热过程中,系统不与外界交换热量,内能的变化全部转化为对外界所做的功。
3.3 等容过程在等容过程中,系统的体积保持不变,内能的变化全部转化为热量。
3.4 等压过程在等压过程中,系统的压强保持不变,内能的变化转化为对外界所做的功和系统所吸收的热量。
热力学统计物理各章重点总结
第一章概念1.系统:孤立系统、闭系、开系与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统称为孤立系;与外界没有物质交换,但有能量交换的系统称为闭系;与外界既有物质交换,又有能量交换的系统称为开系;2.平衡态平衡态的特点:1.系统的各种宏观性质都不随时间变化;2。
热力学的平衡状态是一种动的平衡,常称为热动平衡;3.在平衡状态下,系统宏观物理量的数值仍会发生或大或小的涨落;4.对于非孤立系,可以把系统与外界合起来看做一个复合的孤立系统,根据孤立系统平衡状态的概念推断系统是否处在平衡状态.3.准静态过程和非准静态过程准静态过程:进行得非常缓慢的过程,系统在过程汇总经历的每一个状态都可以看做平衡态。
非准静态过程,系统的平衡态受到破坏4.内能、焓和熵内能是状态函数.当系统的初态A和终态B给定后,内能之差就有确定值,与系统由A到达B所经历的过程无关;表示在等压过程中系统从外界吸收的热量等于态函数焓的增加值。
这是态函数焓的重要特性克劳修斯引进态函数熵.定义:5.热容量:等容热容量和等压热容量及比值定容热容量:定压热容量:6.循环过程和卡诺循环循环过程(简称循环):如果一系统由某个状态出发,经过任意一系列过程,最后回到原来的状态,这样的过程称为循环过程。
系统经历一个循环后,其内能不变。
理想气体卡诺循环是以理想气体为工作物质、由两个等温过程和两个绝热过程构成的可逆循环过程。
7.可逆过程和不可逆过程不可逆过程:如果一个过程发生后,不论用任何曲折复杂的方法都不可能使它产生的后果完全消除而使一切恢复原状。
可逆过程:如果一个过程发生后,它所产生的后果可以完全消除而令一切恢复原状.8.自由能:F和G定义态函数:自由能F,F=U-TS定义态函数:吉布斯函数G,G=U-TS+PV,可得GA-GB-W1定律及推论1.热力学第零定律-温标如果物体A和物体B各自与外在同一状态的物体C达到热平衡,若令A与B进行热接触,它们也将处在热平衡.三要素:(1)选择测温质;(2)选取固定点;(3)测温质的性质与温度的关系。
工程热力学知识点总结
工程热力学知识点总结工程热力学知识点很多,同学们需要多进行归纳总结,下面给大家整理了工程热力学知识点总结,欢迎阅读! 第一章、基本概念1、边界边界有一个特点(可变性):可以是固定的、假想的、移动的、变形的。
2、六种系统(重要!)六种系统分别是:开(闭)口系统、绝热(非绝热)系统、孤立(非孤立)系统。
a.系统与外界通过边界:功交换、热交换和物质交换.b.闭口系统不一定绝热,但开口系统可以绝热。
c.系统的取法不同只影响解决问题的难易,不影响结果。
3、三参数方程a.P=B+Pgb.P=B-H这两个方程的使用,首先要判断表盘的压力读数是正压还是负压,即你所测物体内部的绝对压力与大气压的差是正是负。
正用1,负用2。
ps.《工程热力学(第六版)》书8页的系统,边界,外界有详细定义。
第二章、气体热力性质1、各种热力学物理量P:压强[单位Pa]v:比容(单位m^3/kg)R:气体常数(单位J/(kg*K))书25页T:温度(单位K)m:质量(单位kg)V:体积(单位m^3)M:物质的摩尔质量(单位mol)R:8.314kJ/(kmol*K),气体普实常数2、理想气体方程:Pv=RTPV=m*R。
*T/MQv=Cv*dTQp=Cp*dTCp-Cv=R另外求比热可以用直线差值法!第三章、热力学第一定律1、闭口系统:Q=W+△U微元:δq=δw+du (注:这个δ是过程量的微元符号)2、闭口绝热δw+du=03、闭口可逆δq=Pdv+du4、闭口等温δq=δw5、闭口可逆定容δq=du6、理想气体的热力学能公式dU=Cv*dT一切过程都适用。
为什么呢?因为U是个状态量,只与始末状态有关、与过程无关。
U是与T相关的单值函数,实际气体只有定容才可以用6、开口系统ps.公式在书46页(3-12)7、推动功Wf=P2V2-P1V1(算是一个分子流动所需要的微观的能量)a、推动功不是一个过程量,而是一个仅取决于进出口状态的状态量。
(完整版)工程热力学知识总结
第一章基本概念1.基本概念热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。
边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。
外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。
闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。
开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。
绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。
孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。
单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。
单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。
多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。
均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。
非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。
热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态。
平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。
状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。
基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。
压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。
相对压力:相对于大气环境所测得的压力。
热力学公式总结
第一章 气体的pVT 关系 主要公式及使用条件1. 理想气体状态方程式nRT RT M m pV ==)/(或 RT n V p pV ==)/(m式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3,K 及mol 。
m /V V n =称为气体的摩尔体积,其单位为m 3 · mol -1。
R =8.314510 J · mol -1 · K -1,称为摩尔气体常数。
此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。
2. 气体混合物 (1) 组成摩尔分数 y B (或x B ) = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AV y A m ,A式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。
Am,*V表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。
∑*AA m ,A V y 为在一定T ,p 下混合之前各纯组分体积的总和。
(2) 摩尔质量∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量,∑=BB n n 为混合气体总的物质的量。
上述各式适用于任意的气体混合物。
(3)V V p p n n y ///B B B B *=== 式中p B 为气体B ,在混合的T ,V 条件下,单独存在时所产生的压力,称为B 的分压力。
*B V 为B 气体在混合气体的T ,p 下,单独存在时所占的体积。
3. 道尔顿定律p B = y B p ,∑=BB p p上式适用于任意气体。
对于理想气体V RT n p /B B =4. 阿马加分体积定律*/B B V n RT p =此式只适用于理想气体。
第二章 热力学第一定律 主要公式及使用条件1. 热力学第一定律的数学表示式W Q U +=∆或 'amb δδδd δdU Q W Q p V W =+=-+规定系统吸热为正,放热为负。
系统得功为正,对环境作功为负。
化工热力学各章总结[1]
第五章总结 1、掌握相律公式及应用 掌握相律公式及应用 相律公式 F=C-π+2 =
dT=0、dP=0 、
(5-5)
2、掌握达到相平衡的条件及相平衡判据 掌握达到相平衡的条件及相平衡判据
(dG )T , P = 0
(5 - 1) µiα = µiβ
∧ ∧
= L = µiπ
∧
(5 - 2)
f iα = f i β = L = f i π
恒温、恒压时∑ xi d M i =0
(
)
5、了解低压下正偏差、负偏差类型的溶液与拉 了解低压下正偏差、负偏差类型的溶液与拉 乌尔定律的偏差情况(P- 图对照) 乌尔定律的偏差情况(P-X图对照)。 的偏差情况(P 6、共沸点处的特点。 共沸点处的特点。
EXIT
第六章总结 1、热力学第一定律 、 1)实质:能量守恒,即能量总量是守恒的 实质: 实质 能量守恒,即能量总量 2)计算 计算 ⑴能量平衡 ①封闭系统 ∆U = Q + W 封闭系统 稳流系统 在不同条件下简化) 系统( ②稳流系统(在不同条件下简化) 1 ∆H + m∆u 2 + mg∆z = Q + Ws 2 ⑵可逆功的计算
(3 − 24 )
EXIT
⑴理想气体的H、S计算 理想气体的H
dH ig = C ig dT p
∆H =∫ d T
ig T1 ig p
T2
(3 - 32)
R dS = dT − dP T P
ig
C ig p
∆S =∫
ig
T2
T1
p2 C d ln T - Rln p1
ig p
(3 − 34)
EXIT
工程热力学知识点总结
工程热力学知识点总结工程热力学知识点总结总结是指对某一阶段的工作、学习或思想中的经验或情况加以总结和概括的书面材料,它可以帮助我们总结以往思想,发扬成绩,为此要我们写一份总结。
你想知道总结怎么写吗?下面是小编帮大家整理的工程热力学知识点总结,欢迎大家分享。
第一章、基本概念1、边界边界有一个特点(可变性):可以是固定的、假想的、移动的、变形的。
2、六种系统(重要!)六种系统分别是:开(闭)口系统、绝热(非绝热)系统、孤立(非孤立)系统。
a.系统与外界通过边界:功交换、热交换和物质交换.b.闭口系统不一定绝热,但开口系统可以绝热。
c.系统的取法不同只影响解决问题的难易,不影响结果。
3、三参数方程a.P=B+Pgb.P=B-H这两个方程的使用,首先要判断表盘的压力读数是正压还是负压,即你所测物体内部的绝对压力与大气压的差是正是负。
正用1,负用2。
ps.《工程热力学(第六版)》书8页的系统,边界,外界有详细定义。
第二章、气体热力性质1、各种热力学物理量P:压强[单位Pa]v:比容(单位m^3/kg)R:气体常数(单位J/(kg*K))书25页T:温度(单位K)m:质量(单位kg)V:体积(单位m^3)M:物质的摩尔质量(单位mol)R:8.314kJ/(kmol*K),气体普实常数2、理想气体方程:Pv=RTPV=m*R。
*T/MQv=Cv*dTQp=Cp*dTCp-Cv=R另外求比热可以用直线差值法!第三章、热力学第一定律1、闭口系统:Q=W+△U微元:δq=δw+du (注:这个δ是过程量的微元符号)2、闭口绝热δw+du=03、闭口可逆δq=Pdv+du4、闭口等温δq=δw5、闭口可逆定容δq=du6、理想气体的热力学能公式dU=Cv*dT一切过程都适用。
为什么呢?因为U是个状态量,只与始末状态有关、与过程无关。
U是与T相关的单值函数,实际气体只有定容才可以用6、开口系统ps.公式在书46页(3-12)7、推动功Wf=P2V2-P1V1(算是一个分子流动所需要的微观的能量)a、推动功不是一个过程量,而是一个仅取决于进出口状态的状态量。
工程热力学大知识点总结(杂)
i 1
i 1
混合气体的热力学能、焓和熵 U Ui 或 i 1
n
U miui i 1
n
H Hi 或 i 1
n
H mihi i 1
n
S Si 或 i 1
n
S misi i 1
范德瓦尔(Van der Waals)方程
对于 1kmol 实际气体 压缩因子:
1
内能、焓、熵等。在热力过程中,广延性参数的变化起着类似力学中位移的作用,称为广义位移。 准静态过程:过程进行得非常缓慢,使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平 衡态,从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态,整个过程可看作是由一系列非 常接近平衡态的状态所组成,并称之为准静态过程。 可逆过程:当系统进行正、反两个过程后,系统与外界均能完全回复到初始状态,这样的过程称为 可逆过程。 膨胀功:由于系统容积发生变化(增大或缩小)而通过界面向外界传递的机械功称为膨胀功,也称 容积功。 热量:通过热力系边界所传递的除功之外的能量。 热力循环:工质从某一初态开始,经历一系列状态变化,最后又回复到初始状态的全部过程称为热 力循环,简称循环。
2.常用公式
状态参数:
2
dx x2 x1
1
dx 0
状态参数是状态的函数,对应一定的状态,状态参数都有唯一确定的数值,工质在热力过程中发生
状态变化时,由初状态经过不同路径,最后到达终点,其参数的变化值,仅与初、终状态有关,而与状
态变化的途径无关。
温度:
mw2 1.
BT
2
式中
mw2 —分子平移运动的动能,其中 m 是一个分子的质量,w 是分子平移运动的均
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第六章总结 1、热力学第一定律 1)实质:能量守恒,即能量总量是守恒的 2)计算 ⑴能量平衡 ①封闭系统 U Q W ②稳流系统(在不同条件下简化)
H 1 2 m u mg z Q W s
2
⑵可逆功的计算
W 体=
V2
P dV
W SR
V1
P2
3
24
P 0
P
0
V dP 恒温 V T T P
3 40
S
R
R V dP 恒温 T P P
3 41
EXIT
③计算真实气体任意两状态间的△H、△S
VdP
EXIT
P1
2、热力学第二定律
①实质:能量存在质的差别
②作用:进行过程的方向和限度判断
③热机效率
T
W 净功 Q 吸收 1 QL QH
卡诺热机效率 -----热功转换的最高限度
c 1
QL QH 1 TL TH
EXIT
3、熵增原理及熵产生
Q R
St 0
熵产生:系统内部不可逆性引起的熵变化
Whol型经验方程 基于无热溶液、局部组成概念的模型
0, H
E
0
G = H
E
S
E
0, H
E
0
G
E
-TS
E
Wilson eq
基团溶液模型
各结构基团的性质迭加。 UNIFAC eq
EXIT
第五章总结
1、掌握相律公式及应用
F=C-π+2
dT=0、dP=0
dG T , P
0
p
3
24
EXIT
⑴理想气体的H、S计算
dH
ig
C p dT
ig
H =
ig
T2
T1
C p dT
R P
Байду номын сангаас
ig
(3 - 32)
dS =
ig
Cp T
ig
dT
dP
S =
ig
T2
T1
C p d ln T - Rln
ig
p2 p1
( 3 34 )
EXIT
⑵真实气体 ①通式:
V dH C p T V T dP T P
3
22
②剩余性质 在相同的温度和压力下,理想气体的热力学性质与 真实气体的热力学性质的差值。(其中M代表U、H、S、 G等) R ig M M T , p M T , p 3 37
H
R
V dS dT dP T T P C
p
W id W s a=
s=
WS W SR
W id Ws
=
W SR WS
W id W id W L
EXIT
等熵效率 产功
耗功 s=
第七章总结 ⑴气体的压缩过程 气体压缩的种类 气体压缩功 获得较高压力的压缩方式
⑵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微分效应系数 ③积分效应 ④两种膨胀的比较
y i P = ri x i Pi
K i yi / xi
S
P
12
k1 k2
ri x i P i
4、热力学一致性检验的方法--G-D方程应用
恒温、恒压时 = x d M 0
i i
5、了解低压下正偏差、负偏差类型的溶液与拉 乌尔定律的偏差情况(P-X图对照)。 6、共沸点处的特点。
Tj
S g= S 累积
EXIT
4、理想功、损耗功及热力学效率 理想功
W id H T 0 S
W L W s W id
定义
损耗功
W L T0 S Q T0 S t
热力学效率 产功 耗功
W id W s a= Ws W id = W id W L W id
dS 熵 ①熵定义 T 变 ②理想气体 S C ln T 2 R ln P2 计 p T1 P1 算 ③相变化
S
H V TV
④环境熵变 ⑤熵平衡式
S sur
Q sur T sur
Q sys T sur
m
i
i
S i 入
m
i
i
S i 出
Q j
第一章 复习 1、热力学的四个定律分别是什么?它们各 表述了什么内容?有何作用? 2、什么是状态函数?它有何特征?常见的 热力学参数中哪些是状态函数? 3、热与功是否是状态函数?它们的正负取 值的规定是什么? 4、热力学研究中常见的过程有哪几种?它 们各有什么特点? 5、化工热力学的研究方法主要有哪两种? 它们分别从什么角度来研究问题?
三个基本定义
H U PV A U TS G H TS
EXIT
3、计算H、S 基本关系式
V dH C p T V T dP T P
3
22
V dS dT dP T T P C
等P线 等H线 等S线(垂线) 等T线(水平线) VLE(两相区)
4′
节流膨胀过程 H 0 可逆绝热过程 S 0
两相区性质的计算
M xM
SV
(1 x ) M
SL
EXIT
第四章总结
1、掌握偏摩尔性质的定义与计算
( nM ) ni T
5、提高蒸气动力循环热效率有哪些方法?在朗肯 循环基础上进行改进的循环有哪些循环?它们分别 通过采取什么措施来提高热效率或扩大应用范围的? 6、画出单级蒸汽制冷循环原理图和T-S图,并分别 以过程中的每个设备及整套装置为系统进行热力分 析,写出能量方程并对各相应系统进行方程简化。 7、为达到获得较低的制冷温度,而能耗不增加的 目的可采用什么制冷循环?吸收式制冷有何特点? 热泵与制冷有什么区别? 8、林德循环与克劳特循环的特点和差异是什么?
(5-5)
2、掌握达到相平衡的条件及相平衡判据
5 - 1
i i i
(5 - 2)
fi
fi
fi
(5 - 3)
EXIT
3、掌握低压下VLE的计算(完全理想系和化学系)
汽液相平衡计算的理论基础式
fi
V
fi
L
5 5
S
M M
(x M
i
i
i
)
M i= M i M
Mi是在溶液的T,P下,纯组分i的摩尔性质 ⑶超额性质
M
E
M M
id
Mid是与溶液的T、P及组成相同的理想溶液的性质
EXIT
⑷混合超额变量
H = H
E E
M
E
M
E
H
U
E
U = U
E
V
E
V = V
E
G = G G
始态(真) T1、P1 ΔH=H2-H1 ΔS=S2-S1 终态(真) T2、P2 ⑶剩余性质
⑴剩余性质 中间态(理) T1、P1 ⑵理想气体
中间态(理) T2、P2
R ig
H H 1 H 2 H 3
H 1 H
H2
R
S S 1 S 2 S 3 S R S ig S R 1 2
E
id
G
E
G
S = S S
E
id
S
E
S
EXIT
4、活度系数模型
⑴理想溶液的模型
G
E
ˆ ai xi
0
G
E
ri 1
0
i
0
H
E
S
E
⑵非理想溶液的模型
正规溶液模型
S
E
RT
(x
lnr i )
( n G E /RT ) lnr i ni T , P ,n ji
P0
1
fi yi i P
c.混合物的逸度
dG RTd ln f m
lim fm P
P0
恒温
f m P
1
EXIT
3、掌握活度、活度系数的定义 ⑴ 理想溶液的定义和特性 ①凡符合L-R定则的溶液为理想溶液 L-R定则:理想溶液中组分的逸度与其摩尔分 数成正比。
fi
ln ˆi
ˆ ln a i
ln ri
M
i
EXIT
2、掌握逸度、逸度系数的定义
a. 纯组分的逸度
dG i RTd ln f i
lim
恒温
fi i P
fi P
P0
1
b.混合物中组分i的分逸度
d G i RTd ln f i
T , y i 一定
lim
fi yiP
EXIT
④剩余性质法解决真实气体的焓、熵计算 a.图解积分法 b.状态方程法 c.普遍化方法
普维法
H
R
RT
1 dB 0 dB Pr dT dT r r
B B T T r r
0 1