环境工程专业物理化学总复习

合集下载

环境工程原理总复习

环境工程原理总复习

环境工程原理总复习环境工程原理是指以环境保护和环境治理为目标,通过分析和研究环境问题的形成机理和传递规律,制定相应的控制和治理策略的一门学科。

环境工程原理的内容涵盖了环境科学、工程学、化学、生物学等多个学科的知识。

下面,我将从环境问题的形成机理、环境传递规律以及环境治理策略等方面进行总复习。

一、环境问题的形成机理:1.自然因素:自然界的地质、气象和生态等因素对环境产生重大影响,如地震、气候变化和生物多样性丧失等。

2.人为因素:人类的经济活动和生活方式导致了许多环境问题,如工业排放、生活垃圾和土地开发等。

3.综合因素:环境问题的形成往往是多种因素综合作用的结果,不同因素之间存在相互作用和影响。

二、环境传递规律:1.污染物的传递途径:污染物可以通过大气、水体和土壤等媒介传递和扩散,其中大气传递是最常见和普遍的途径。

2.污染物的转化与迁移:污染物在环境中会发生物理、化学和生物等转化过程,同时会迁移到不同的介质中,形成环境污染链。

3.污染物的累积与富集:一些污染物在环境中具有累积和富集的特性,例如重金属和有机污染物可能在食物链中逐步积累并富集到高等级生物体内。

4.污染物的生态效应:污染物对生态系统的影响主要表现为对生物多样性、物种组成和群落结构的破坏,以及对食物网、能量流动和物质循环的干扰。

三、环境治理策略:1.源头控制:通过减少或改变污染物排放源头来控制环境污染,例如采用清洁生产技术、节能减排政策等。

2.污染物去除与处理:采用物理、化学和生物等方法去除和降解环境中的污染物,例如大气净化器、废水处理设施和土壤修复技术等。

3.环境监测与评估:建立完善的环境监测和评估体系,及时掌握环境质量状况和污染源情况,为环境治理提供科学依据。

4.环境管理与政策:制定和完善环境管理制度和政策,加强环境管理与监管,促进环境保护和可持续发展。

以上只是环境工程原理的简单总结,实际上环境工程原理领域非常广泛,涉及的问题和方法也非常多样化。

环境工程物理化学期末考试复习题汇总(重点)

环境工程物理化学期末考试复习题汇总(重点)

(A) T2 < T1 ,W < 0,Q < 0 ; (B) T2 > T1 ,W < 0,Q > 0 ; (C) T2 < T1 ,W > 0,Q < 0 ; (D) T2 > T1 ,W > 0,Q > 0 。 答案:C A C B
1、关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是 (B) (A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义 (C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量 (D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消 2、下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数 (D) (A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体 3、dU=nCv,mdT 适用的条件完整地说应当是 (D) (A)等容过程 (B)无化学反应和相变的等容过程
$ f H m (HCl, g,298.15K) 92.31 kJ mol-1
例如:在 298.15 K 和标准压力下,有反应:
r H m 2A E C 3D
$ $ $ $ $ r H m f H m (C) 3f H m (D) 2f H m (A) f H m (E)
1 H (Cl(g,p$ ) 2 2 2 2
$ 反应焓变为: r H m (298.15 K) 92.31 kJ mol-1
H2O(g) 1kg 100℃ 101.325 kPa
H2O(l) 1kg 100℃ 101.325 kPa
这就是 HCl(g)的标准摩尔生成焓:
1、一封闭体系从某一状态出发,经一循环过程又回到该状态,则下列变化为零的是 ( ) A.Q ; B.w ; C.Q+w ; D.以上结果均不为零

环境工程学复习要点

环境工程学复习要点

②水中固体(蒸发残渣)所残余的固体物质总量;溶解固体:过滤后,取悬浮固体:过滤后,取固定性固体:灼烧后残余物质的质量。

挥发性固体量;总固体总固体<例题③总含盐量:④碱度:水接受质子的能力。

引起碱度的离子:HCO3「、CO32「、OH -(最主要)HSiO3「、H2BO3「、HPO42-等测定方法:中和滴定法指示剂:酚酞(变色范围pH 8.3);甲基橙(变色范围pH 4.4)酚酞碱度(P):酚酞作指示剂,总碱度的一部分;甲基橙碱度(T):总碱度;碱度计算表1-3 (P23);注意:水样先加酚酞酸液滴定到变色(P)后加甲基橙继续滴定到变色时所用H +物质的量为M非T, T = P+M ;⑤硬度:由于能与肥皂作用生成沉淀和与水中某些阴离子化合生成水垢的二价金属离子(钙和镁离子)的存在而产生的。

多用EDTA络合滴定法测定。

分为以下两种硬度:碳酸盐硬度(暂时硬度):主要由钙镁的碳酸盐和重碳酸盐形成,受热煮沸除去。

总硬度=碳酸盐硬度+非碳酸盐硬度⑥化学需氧量(COD/COD Cr): 一定严格的条件下,水中各种有机物质与外加的强氧化剂(重铬酸钾K2Cr2O7)作用时所消耗的氧化剂量。

结果用氧的mg/L表示。

代表废水有机质总量。

⑦耗氧量(高锰酸盐指数/OC/COD Mn ):水中各种有机物质与外加的强氧化剂(高锰酸钾KMnO 4)作用时所消耗的氧化剂量。

⑧生物化学需氧量(BOD ):有氧条件下,水中可分解有机物由好氧微生物氧化分解所需的氧量。

BOD5 : 5日生物化学需氧量(20 C)~总BOD的70% COD 和BOD 关系:COD Cr > BOD > COD Mn BOD/ COD > 0.3 则适宜用生物化学处理⑨总有机碳(的二氧化碳量,扰(加酸)。

⑩总需氧量(的氧化物的需氧量。

3.水质标准:地表水环境质量标准:5类标准(P37)对应适用区域污水综合排放标准:3级标准(P38),与地表水质标准对应关系。

环境工程原理复习材料考试必备

环境工程原理复习材料考试必备

物理吸收:如果气体溶质与吸收剂不发生明显反应,而是由于在吸收剂种的溶解度大而被吸收,成为物理吸收。

化学吸收:如果溶质与吸收剂(或其中的活性成分)发生化学反应被吸收。

吸附平衡:在一定条件下,当流体(气体或液体)和吸附剂接触,流体中的吸附质将被吸附剂所吸附。

当吸附速率和解吸速率相等时,气固相中的吸附质浓度不再改变时。

反应操作:利用化学或生物反应进行工业生产或污染物处理时,需要通过反应条件等的控制,使反应向有利的方向进行。

为达到这种目的而采取的一系列工程措施通称为反应操作。

导温系数:是物质的物理性质,它反映了温度变化在物体中的传播能力。

导热系数:是导热物质在单位面积、单位温度梯度下的导热速率、表明物质导热性的强弱,即导热能力的大小。

绝对黑体:表示落在物体表面上的辐射能力能全部被物理吸收,这种物体称为绝对黑体。

黑体具有最大的吸收能力,也具有最大的辐射能力。

绝对白体:表示落在物体表面上的辐射能全部被反射出去,若入射角等于反射角,侧物体称为镜体,若反射情况为漫反射,该物体称为绝对白体。

化学平衡:化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中,化学反应正逆反应速度相等,反应物和生成物各组分浓度不在改变的状态。

1、环境学科的任务:环境学科是研究人类活动与环境质量关系的科学,其主要任务是研究人类与环境的对立统一关系,认识两者之间的作用与反作用,掌握其发展规律,从而保护环境并使其向有利于人类的方向演变。

2、环境工程学的任务:利用环境学科与工程学的方法,研究环境污染控制理论、技术、措施和政策,以改善环境质量,保证人类的身体健康、舒适的生存和社会的可持续发展。

3、环境工程学的研究对象:水质净化与水污染控制技术、大气(包括室内空气)污染控制技术、固体废弃物处理处置与管理和资源化技术、物理性污染(热污染、辐射污染、噪声、振动)防治技术、自然资源的合理利用与保护、环境监测与环境质量评价等传统的内容,还包括生态修复与构建理论与技术、清洁生产理论与技术以及环境规划、管理与环境系统工程等。

(完整word版)环境工程学期末复习汇总1,推荐文档

(完整word版)环境工程学期末复习汇总1,推荐文档

环境工程学期末复习整理一、填空题生物滤池一般由滤料、池体、池底排水系统、上部布水系统组成。

生物接触氧化法构造:由池体、填料、进水装置、曝气系统组成。

静电除尘四个过程:气体电离、粒子荷电、荷电粒子的迁移与沉积、颗粒的清除。

有机物的厌氧分解过程在微生物学上分为:酸性消化阶段和碱性消化阶段。

湿式除尘应用特别适宜于处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体。

水和废水的处理工艺:水和药剂的混合、反应以及絮凝体与水的分离。

有机物质综合性指标:化学需氧量、耗氧量、生化需氧量。

物理当量径:自由沉降径,空气动力径,斯托克斯径,分割粒径。

湍流:机械湍流,热力湍流。

微生物:好氧、厌氧、兼性。

1、根据水中之间离子的不同,碱度可分为重碳酸盐碱度、碳酸盐碱度、氢氧化物碱度,通常通过总碱度和酚酞碱度的测定值来计算求的三种碱度的值。

2、废水的可生化性可通过BOD与COD的比值来判断,一般认为,BOD5/COD>0.3,说明废水的可生化性稳定,不5利于利用。

3、水中被取出的杂质按颗粒大小可分为粗大颗粒物质、悬浮物质、胶体物质。

1、水中固体按其溶解性可分为“溶解固体”和“悬浮固体”。

2、水中固体按其挥发行可分为“挥发性固体”和“固定性固体”。

4、普通沉淀池按照池内水流方向的不同,沉淀池的形式可分为平流式、竖流式、辅流式。

5、水循环分为自然循环和社会循环两种。

6、粗大颗粒物的去除方法多借助物理作用的物理处理方法,如筛滤截留、重力沉降和离心分离等。

7、《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)依据地表水水域环境功能和保护目标,将我国地表水按功能高地划分为五类标准,其中集中是生活饮用水水源的一级保护区应符合II类标准,一般景观要求水域应符合V 类标准。

8、离子交换法在给水处理中主要用于水质的软化与除盐。

9、在水中溶解物质采用膜分离技术时,扩散渗析的推动力为浓度压,电渗析的推动力为电位差,反渗析的推动力为压力差。

10、采用静态培养法培养细菌,大多数细菌的生长过程都会具有四个明显的生长阶段,即:迟缓期、对数增长期、减速增长期和内源呼吸期。

环境工程学复习重点

环境工程学复习重点

第一章1、水循环分为自然循环与社会循环。

2、环境标准可分为国家标准与地方标准。

3、水质标准:习惯上常把前一类国家或政府部门正式颁布得统一规定称作就是指标准。

4、水质要求:把后一类由一些有影响得部门或单位建立得参考规定称为水质要求。

5、社会循环:指得就是人类社会为了满足生活与生产得需求,要从各种天然水体中取用大量得水,这些经过使用后得生活与生产用水,混入了各种污染物质,它们经过一定得净化处理,最终又流入天然水体。

6、水污染:水体因某种物质得介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性得改变,从而影响水得有效利用,危害人体健康或者破坏生态环境,造成水质恶化得现象。

水得污染分两类,自然污染与人为污染(对水体造成较大得危害)。

7、水质:就是指水与其中所含得杂质共同表现出来得物理学化学与生物学得综合性质。

8、水质指标:表示水中杂质得种类、成分与数量、就是判断水质就是否符合要求得具体衡量标准。

9、碱度:水得碱度就是指水接受质子得能力。

10、碳酸盐硬度:主要由钙、镁得碳酸盐与重碳酸盐所形成、可经煮沸而除去,故也称为“暂时硬度”。

非碳酸盐硬度:主要由钙、镁得硫酸盐、氯化物等形成,不受加热得影响,故又称“永久硬度”。

11、化学需氧量:在一定严格得条件下,水中各种有机物质与外加得强氧化剂作用时所消耗得氧化剂量,结果用氧得mg/L 数来表示。

12、生化需氧量:在有氧得条件下,水中可分解得有机物由于好氧微生物得作用:采用5d,20℃作为生化需氧被氧化分解而无机化,这个过程所需要氧量。

BOD5量测定得标准条件,这样测得得生化需氧量记作BOD5、13、pH反映得就是水得酸碱性强度。

14、常用得蒸发烘干温度为103~105℃。

15、同一废水中各种有机物质得相对组成没有变化,则 COD > BOD > OC16、如果同一废水得BOD5/COD>0、3,一般认为此种废水就是适宜于采用生物化学处理方法得。

比值越大,可生物处理性越强。

环境工程原理总复习

环境工程原理总复习

2 2
u12
2g
Hi
H H0 kqV 2
★工作点(上述曲线的交点)
★允许安装高度
Hg
p0
g
ha
pv
g
Hf
p0 h
g
pv
g
Hf
H g max
ha h hr 0.3
2、离心式风机
★全风压
pt
g(z2
z1) ( p2
p1)
(u22 u12)
2
hf
★轴功率
P qV pt
1000
1 1 S
ln
1
S
Y1 Y2
m m
X2 X2
S
1 1 S
ln1
S
Y1 Y2
Y2* Y2*
S
S mG L
NOL
1
1 S
ln1
S
X X
2 1
Y1 Y1
/ /
m m
S
1
1 S
ln1
S
X 2 X1*
X1
X
* 1
S
S L mG
5、填料塔
★泛点气速的计算 横坐标
★塔径
D 4VS
习题:P61~65,1-15、1-19、1-32、 1-37
第二章 流体输送机械
了解离心泵、风机的各种特性和参量,及其根据工艺要 求的选型计算
1、离心泵
★压头
H
z
p
g
u 2 2g
H f
★有效功率 ★轴功率 ★泵特性曲线 ★管路特性曲线
Pe HqV g
P = Pe/
H
h0
pM pV
g
u

环境工程原理复习总要

环境工程原理复习总要

土壤中的污染物:重金属、挥发性有机物、原油等。

土壤污染的危害:(1)通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;(2)污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入; (3)通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。

固体废弃物的定义:人类活动过程中产生的、且对所有者已经不再具有使用价值而被废弃的固态或半固态物质。

“工业固体废物(废渣)”、“城市垃圾”固体废弃物对环境的危害:(1)通过雨水的淋溶和地表径流的渗滤,污染土壤、地下水和地表水,从而危害人体健康;(2)通过飞尘、微生物作用产生的恶臭以及化学反应产生的有害气体等污染空气;(3) 固体废弃物的存放和最终填埋处理占据大面积的土地等。

本课程的主要内容:(1)环境工程原理基础:重点阐述工程学的基本概念和基本理论,主要内容有物料与能量守恒原理以及热量与质量传递过程的基本理论等。

(2)分离过程原理:主要阐述沉淀、过滤、吸收、吸附、离子交换、膜分离等基本分离过程的机理和基本设计计算理论。

(3)反应工程原理:主要阐述化学与生物反应计量学及动力学、各类化学与生物反应器的解析与设计理论等。

课程学习的目的:(1)系统、深入学习环境净化与污染控制工程的基本技术原理(2)工程设计计算的基本理论以及分析问题和解决问题的方法(3)为后续的专业课程学习和解决实际工程问题打下良好的基础。

第二章质量衡算与能量衡算通量:单位时间内通过单位面积的物理量称为该物理量的通量。

通量是表示传递速率的重要物理量。

单位时间内通过单位面积的热量,称为热量通量,单位为J/(m2·s);单位时间内通过单位面积的某组分的质量,成为该组分的质量通量,单位为kmol/(m2·s);单位时间内通过单位面积的动量,称为动量通量,单位为N/m2。

总衡算:研究一个过程的总体规律而不涉及内部的详细情况;可以解决环境工程中的物料平衡、能量转化与消耗、设备受力,以及管道内的平均流速、阻力损失等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

dA SdT pdV
组成不变均相封闭系统热力学基本方程 dU = TdS pdV dH = TdS + Vdp dA = SdT pdV dG = SdT + Vdp
U T , U p S V V S
A p, A S V T T V
Q H
W pV U H ( pV ) A G ( pV )
已知热容数据时, 设计变温途径.
Hm()
Hm() B()1mol T2, p
A=U-TS G=H-TS
克劳修斯不等式S
2 1
Q
Tamb
熵增原理dSiso 0
凝聚态物质恒压变温 S
2
QR
T
1

T2 T1
nC p ,m dT T
Samb
Qsys Qamb Tamb Tamb
单纯pVT
S nC p,mln( 2 / T1 ) nRln(p1 / p2 ) (理想气体) T
物理化学课程总复习
• 掌握各种基本概念和定义,了解其来源、 含义和适用条件 • 对物理化学公式的应用,注意引进条件和 适用范围
热力学第一定律
• • • • • 了解系统、环境的概念 状态函数的特征 热、功概念的理解。(非状态函数) 热力学能,热力学第一定律 恒容热、恒压热,及其与热力学能、焓的 关系及适用条件 • 可逆过程特点 • 化学计量数,反应进度,标准摩尔反应焓、 标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓的定义, 及其相互之间关系。
$ Hale Waihona Puke r SmT1 C p
dT T
def
化学反应
$ B B Sm (B)
$ $ r Sm (T2 ) r Sm (T1 ) ( r C $ ,m / T )d T p T1
T2
热力学基本方程的导出思路:
dS δQr T
(δWr ' 0)
dU Qr pdV
Q0
p1 , p2 are const Throttling expansion
dU pdV
Ideal gas
W p1V1 p2V2
dU Q W
W nRTln
V2 V1
CV ,m dT
RT dVm Vm
U 2 p2V2 U1 p1V1
C p,m , CV ,m C / C = p ,m V ,m
A U (TS) G H (TS)
绝热
Q0
T2
W U nCV ,m dT
T1 T1
T2
H nC p,m dT
S 0 (绝热可逆)
S nC p,mln( 2 / T1 ) nRln(p1 / p2 ) (绝热不可逆 T ) S nCV ,mln( 2 / T1 ) nRln( 2 / V1 ) (绝热不可逆 T V )
T1
T2
QV 0
Tmax
pmax
W pambdV W /
W / 0
dV 0
W 0
dU Q W
pamb 0
W 0
pamb Const
W pamb (V )
reversible
Qr 0 W / 0
W pdV
dT 0 Ideal gas
H T , S p H p V S
G V , G S p T p T
吉布斯-亥姆霍兹方程、麦克斯韦关系式
吉布斯-亥姆霍兹方程 : 表示一定量物质的A 和G 随 温度的变化.
可 ìQ = 0 ï
环 结 果
不 可 逆
ìQ < 0 ï 系统复原 ï Þ 环境做的功转化为等量的热 í ïW > 0 ï î
第一个过程不可逆程度更大
热力学第二定律
• 热机效率 • 熵的定义,熵增原理及其适用条件 • 热力学基本方程,8个偏微分方程,麦克斯 韦关系式 • 吉布斯-亥姆霍兹公式,克拉佩龙方程,克克方程
(b) 将两堆细砂分两次拿掉:
W b = - [2p 0 (1.5V 0 - V 0 ) + p 0 ( 3V 0 - 1.5V 0 )] = - 2.5 / 3R T
(c) 每次拿掉一无限小的细砂,直 至将细沙全部拿完
Wc = = -
òV
3V 0
0
p dV RT dV = - R T ln 3 V
AT ,V 0
= 0 可逆
< 0 自发 = 0 可逆
GT , p 0
理想气体单纯pVT变化过程中Q、W、 ∆U、 ∆H、∆S、∆A、∆G的计算
恒温
Q W
U H 0
S nRln( 2 / V1 ) nRln(p1 / p2 ) (理想气体 ) V
AT pdV
H (T1 ) n Hm (T1 )
C p ,m
r C p,m
r H m (T2 ) r H m (T1 ) r C p,mdT T1 T2
Kirchhoff formula
Qp 0
H (T2 ) H (T1 ) C p,mdT
T1
T2
T2 S nC p ,m l n T 1
A U (TS) G H (TS)
恒容
QV U nCV ,m dT
T1 T2
W 0
H nC p,m dT
T1
T2
T2 S nCV ,m l n T 1
……
H U pV
dU TdS pdV
dH dU pdV Vdp TdS
A U TS
……
dH TdS Vdp
dA dU S SdT Td pdV
……G H TS
dG dH SdT TdS dH S Td Vdp dG SdT Vdp
( A / T ) U 2 T V T
H (G / T ) 2 T T p
麦克斯韦关系式:
T p V S S V
T p V S S p
V1 V2 V2 V1
nRT V dV nRTln 2 V V1
GT Vdp
p1
p2
p2
p1
nRT p dp nRTln 2 A p p1
恒压
Q p H nC p,m dT
T1 T2
W pV U Q nRT
U nCV ,m dT
• 分析
以 1 mol 理想气体在气缸内恒温膨胀和恒温 压缩过程为例分析:
(T , p 0, V 0 ) 3
(T , 0, 3V 0 ) p
始态
末态
沿3条途径实现: (a) 将两堆细砂一次拿掉:
W a = - p 0 ( 3V 0 - V 0 ) = - 2p 0V 0 = - 2 / 3R T
( ¢ 分两次将两堆细砂加上 : b)
W b¢ = - 2p 0 (1.5V 0 - 3V 0 ) - 3p 0 (V 0 - 1.5V 0 ) = 4.5p 0V 0 = 1.5R T
( ¢) 将细砂一粒粒加到活塞上直至加完 c
W c¢ = -
ò 3V
V0
0
p dV = R T ln 3
W aⅱ> W b > W c 恒温可逆压缩过程中,环境对系统作最小功—②
S nCV ,mln(p2 / p1 ) nC p,mln( 2 / V1 ) (绝热不可逆 V )
A U (TS) G H (TS)
理想气体绝热可逆
TV 1 = const pV = const T p (1 ) = const
相变过程中Q、W、 ∆U、∆H、∆S、∆A、∆G的计算 可逆相变:
S nCV ,mln( 2 / T1 ) nRln( 2 / V1 ) (理想气体) T V S nCV ,mln(p2 / p1 ) nC p,mln(V2 / V1 ) (理想气体)
H S T

(可逆相变)
T2
相变化
S (T2 ) S (T1 )
可 逆 | 定 义 循环总功:
4 W a-a¢ = R T 3
W b-b¢ =
2 RT 3
W c-c¢ = 0
循环
Q a-a¢ = -
DU = 0
4 RT 3
D U = Q + W 热一律
Q b-b¢ = -
2 RT 3
Q c-c¢ = 0
系统 ï 完全复原—③ Þ í 环境 循 逆 ïW = 0 ï î
p S T V V T
S V p T p T
∆S、∆A、∆G判别方向时的判别条件
条件
S 0
> 0 自发 = 0 可逆 < 0 自发 隔离系统一切过程 或绝热封闭系统 封闭系统,恒T,V W’=0 封闭系统,恒T,p W’=0
Q H nvap Hm
W pV U H ( pV )
S
n vap H m T
G 0
A G ( pV ) pV
不可逆相变:设计可逆相变计算 1. 等温等压不可逆相变(T、p不成平衡) B()1mol T1, p
H m (T1 ) B()1mol T1, p
相关文档
最新文档