化工热力学知识点

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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 ==++++ 压力表达式：231pVZ B p C p D p RT'''==++++3、偏心因子的定义及表达式：各种物质在0.7r T =时，纯态流体对比蒸汽压对数值与Ar ，Kr ，Xe 的值的偏差，即()0.7lg 1.00rs 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 ijci cjcij 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dS 方程当(),S S T V =时，则有V TS S dS dT dV T V ∂∂⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭因 V V V V Q T d S 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 dV T ∂⎛⎫-=∆=+ ⎪∂⎝⎭⎰⎰第二dS 方程当(),S S T p =时，则有p TS S dS dT dp T p ⎛⎫∂∂⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭因 p p C S T T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭ p T S V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭所以 p pdT V dS C dp T T ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭ 积分得到000ln T p p T p pV S S S C d T dp T ∂⎛⎫-=∆=- ⎪∂⎝⎭⎰⎰第三dS 方程当(),S S p V =时，则有p V S S dS dp dV p V ⎛⎫∂∂⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭因为VV V V V C S T S T p p T p T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∂∂∂∂⎛⎫== ⎪ ⎪⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ pp p p p C S T S T V V T V T ∂∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ p V p V C C T T dS dp dV T p T V ⎛⎫∂∂⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭积分得到000pV p V p V p V C 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dS 方程来得到三个dH 方程。

化工原理考研知识点总结

化工原理考研知识点总结一、化工热力学热力学是化工工程中最基本的理论之一，它研究能量转化和能量转化的规律。

化工热力学包括热力学基本概念、热力学过程、热力学第一定律和第二定律、热力学性质等内容。

1. 热力学基本概念热力学是研究物质的能量转化和能量转化的规律的科学。

它包括能量的概念、系统的概念、外界和内界、热力学平衡等基本概念。

2. 热力学过程热力学过程是物质在外界条件下的能量转化过程。

热力学过程包括等温过程、等容过程、等压过程和绝热过程。

等温过程是在恒温条件下进行的能量转化过程，等容过程是在恒容条件下进行的能量转化过程，等压过程是在恒压条件下进行的能量转化过程，绝热过程是在绝热条件下进行的能量转化过程。

3. 热力学第一定律和第二定律热力学第一定律是能量守恒定律，它描述了热力学系统中能量的变化。

热力学第二定律是能量转化定律，它描述了热力学系统中能量转化的规律。

这两个定律是热力学的基本定律。

4. 热力学性质热力学性质是描述物质在热力学条件下的性质。

包括物质的焓、熵、热容、热膨胀系数、压缩系数等性质。

这些性质对于热力学过程和热力学系统的分析和计算是十分重要的。

二、流体力学流体力学是研究流体运动和流体静力学的学科。

在化工工程中，流体力学是非常重要的理论基础之一。

流体力学包括流体的基本性质、流体静力学、流体动力学等内容。

1. 流体的基本性质流体的基本性质包括密度、粘度、表面张力、压力等。

这些性质对于描述和研究流体的运动和静力学是非常重要的。

2. 流体静力学流体静力学是研究流体在静力条件下的性质和规律。

它包括流体静力平衡条件、流体压力、浮力等内容。

3. 流体动力学流体动力学是研究流体在运动状态下的性质和规律。

它包括流体动力学基本方程、流体的流动性质、流动的基本规律等内容。

三、物理化学物理化学是化学和物理学的交叉学科，它研究物质的结构、性质和变化规律。

在化工工程中，物理化学是非常重要的理论基础之一。

物理化学包括化学热力学、化学动力学、电化学等内容。

化工热力学知识要点

化工热力学知识要点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cp 和临界温度cT 。

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=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=cTT V p 022=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=cTT V p8、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 510、理想气体状态方程：RT pV =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）：2V ab V RT p --= 其中cc pT R a 642722=；cp RTb 8=。

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

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

化工热力学总结

xi 1
xi 0
亨利定律
id ˆ f i k i xi
因此，一个更为广义的理想混合物的定义式应为标准态逸度
稀溶液的溶质近似遵守亨利定律。
2.非理想混合
只要有一个条件不符合理想混合物热力学性质的，我们就称为非理想混合物。我们知道，对于理想混合物： id
id ˆ f i fi xi
2.开系流动过程的能量平衡：
E Q'W
' s i t2 t1 t2 1 2 1 2 h gz u m dt h gz u j m j dt i j i i i j t 1 2 2 j
3.开系稳流过程的能量平衡：
B 0 0.083
1
ZRT V p
0.422 Tr1.6
0.172 B 0.139 4.2 Tr
Bpc B 0 B1 RTc
判断用普遍化压缩因子法还是用普遍化第二维里系数法的依据：
Tr 0.686 0.439pr 或者 Vr 2.0 时：
用普遍化第二维里系数法，否则用普遍化压缩因子。
100kg/kmol（空气）。冷却水入口温度为5℃，出口温度为16℃，空气离开压缩机时的温度为145℃。假设所有对环境的传热均可忽略。试计算实际供给压气机的功。假设空气为理想气体，其摩尔定压热容
Cp=29.3kJ/（kmol· K）。
解：以被压缩的空气为系统，以1kmol空气作为基准。在此过程中空气放出的热量为：
绝热时：
ws h
5.轴功的计算：
⑴ 可逆轴功Ws(R) ：（无任何摩擦损耗的轴功）
ws R
p2 p1
1 vdp gz u 2 2

化工热力学必考重点

y i——混合气体中某组分的摩尔数混合气体中某组分的摩尔数
四、热量衡算
无轴功交换，只有热交换过程的能量衡算称为热衡算无轴功交换，只有热交换过程的能量衡算称为热衡算稳流过程的热量衡算的基本关系式：稳流过程的热量衡算的基本关系式：
∆h = q
∆H = Q
J/kg
热量衡算时应将生产过程中各种可能热效应考虑进去。热量衡算时应将生产过程中各种可能热效应考虑进去。生产中的四种热效应：生产中的四种热效应：显热――物流的温度变化 ① 显热物流的温度变化潜热――物流的相变化 ② 潜热物流的相变化混合热效应――多股物流混合 ③ 混合热效应多股物流混合反应热效应――化学反应产生 ④ 反应热效应化学反应产生
2. 有效能
定义：一定形式的能量，可逆变化到给定环 ⑴定义：一定形式的能量，可逆变化到给定环境状态相平衡时相平衡时，境状态相平衡时，理论上所能作出的最大有用功。无效能：理论上不能转化为有用功的能量。无效能：理论上不能转化为有用功的能量。 ⑵能量的表达形式
对高质能量对僵态能量对低质能量能量＝能量＝有效能僵态能量＝僵态能量＝无效能低质能量＝有效能＋低质能量＝有效能＋无效能
理想气体节流前后温度不变实际气体节流前后温度有三种变化可能，实际气体节流前后温度有三种变化可能， µJ-T >0 表示节流膨胀后气体温度下降；表示节流膨胀后气体温度下降； µJ-T <0 表示节流膨胀后气体温度升高；表示节流膨胀后气体温度升高； µJ-T =0 表示节流膨胀后气体温度不变；表示节流膨胀后气体温度不变；
G = x1G1 + x2G2 + RT ( x1 ln x1 + x2 ln x2 ) Q x1 , x2 < 1则 ln x1和 ln x2都小于0

化工热力学复习总结

化工热力学复习总结一、热力学基本概念1.系统和边界：研究对象称为系统，系统与外界的交界称为边界；2.状态和过程：系统处于其中一时刻的状态称为状态，状态之间发生的变化称为过程；3.热力学平衡：热力学平衡要求系统内各部分之间及系统与外界之间达到各种内、外平衡；4.热、功和能量：热是指由于温度差而传递的能量，功是指由于外界对系统的压力或体积的改变而对系统做的功，能量是系统可做功的能力；5.热力学第一定律：能量守恒定律，系统的内能变化等于系统吸收的热量与对外界做的功之和。

二、热力学基本方程1.理想气体状态方程：PV=nRT，其中P为压力，V为体积，n为物质的物质量，R为气体常数，T为温度；2.物质的状态函数：物质的状态函数是热力学基本方程中所用的变量，如温度、压力、摩尔体积等；3.理想气体的内能和焓：理想气体的内能只与温度有关，与体积和压力无关；理想气体的焓只与温度和压力有关，与体积无关；4.热量和功的基本关系：热量和功都是能量的传递方式，热量是在压强不变的条件下传递的能量，功是在体积不变的条件下传递的能量；5.多组分混合物的热力学基本方程：多组分混合物的热力学基本方程包括质量平衡方程、组分平衡方程和能量平衡方程。

三、热力学第二定律1.热力学第二定律的表述：热力学第二定律描述了能量转化过程的方向性和可行性，包括开尔文表述和克劳修斯表述；2.热力学温度：热力学温度是热力学第二定律的一个基本概念，它可以用热量传递的可逆过程的效率来定义；3.卡诺循环：卡诺循环是一个可逆的热机循环过程，它由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程构成；4.热力学第二定律的多种表述形式：热力学第二定律有很多表述形式，包括热力学不等式、消耗函数和熵增原理等；5.熵：熵是热力学第二定律的一个基本概念，描述了系统无序程度的量度，在自然界中只会增加不会减少。

四、热力学循环和过程1.热力学循环：热力学循环是一系列热力学过程的组合，最常见的有卡诺循环、斯特林循环和循环过程等；2.等温过程、绝热过程和等熵过程：等温过程是在恒温条件下进行的过程，绝热过程是在不发生热量传递的条件下进行的过程，等熵过程是在熵不变的条件下进行的过程；3.热力学效率：热力学效率描述了热机能量转化过程中对外做功的能力，可以用输出功与输入热量之比来表示；4.热力学循环的应用：热力学循环在实际工程中有广泛应用，如蒸汽发生器、汽轮发电机和制冷机等。

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。

化工热力学考试重点

化工热力学考试重点化工热力学是研究化学过程中能量转化和热力学性质的分支学科。

在化工工程中，热力学考试是重要的评估学生理解能力和应用能力的手段之一。

本文将介绍化工热力学考试的重点内容，包括热力学基本概念、热力学过程以及热力学计算方法。

一、热力学基本概念1. 系统和环境在热力学中，我们将研究对象称为系统，而系统以外的一切称为环境。

系统和环境之间可以进行物质和能量的交换。

2. 状态函数和过程函数状态函数是系统状态的特性，与系统的初始状态和最终状态有关，例如温度、压力、体积等。

过程函数是与系统经历的过程有关的函数，例如热量、功、摩尔数等。

在热力学计算中，需要了解状态函数和过程函数的特性及其在不同过程中的变化规律。

3. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律的推广。

它表明能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量守恒。

它可以表示为ΔU = Q - W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外界做功。

二、热力学过程1. 等温过程在等温过程中，系统的温度保持不变。

根据热力学第一定律，等温过程中的吸热量与所做的功相等，即Q = W。

2. 绝热过程在绝热过程中，系统与外界没有热量交换。

根据热力学第一定律，绝热过程中吸热量和所做的功为零，即Q = 0，W = 0。

3. 等压过程在等压过程中，系统的压力保持不变。

根据热力学第一定律，等压过程中的吸热量等于系统所做的功加上外界对系统所做的功，即Q = ΔH = ΔU + PΔV。

4. 等体过程在等体过程中，系统的体积保持不变。

根据热力学第一定律，等体过程中的吸热量等于系统内能的增量，即Q = ΔU。

三、热力学计算方法1. 熵变计算熵是一个系统热力学状态函数，它描述了系统的无序程度。

熵变可以通过ΔS = Q/T计算得到，其中ΔS表示熵变，Q表示吸热量，T表示系统的温度。

2. Gibb自由能计算Gibb自由能是判断系统在恒温恒压条件下是否可逆进行的指标。

化工热力学知识点

一, 课程简介化工热力学是化学工程学科的一个重要分支，是化工类专业学生必修的基础技术课程。

化工热力学课程结合化工过程阐述热力学基本原理, 定理及其应用，是解决工业过程（特殊是化工过程）中热力学性质的计算和预料, 相平衡计算, 能量的有效利用等实际问题的。

二, 教学目的培育学生运用热力学定律和有关理论知识，初步驾驭化学工程设计及探讨中获得物性数据；对化工过程中能量和汽液平衡等有关问题进行计算的方法，以及对化工过程进行热力学分析的基本实力，为后续专业课的学习及参与实际工作奠定基础。

三, 教学要求化工热力学是在基本热力学关系基础上，重点探讨能量关系和组成关系。

本课程学习须要具备肯定背景知识，如高等数学和物理化学等方面的基础知识。

采纳敏捷的课程教学方法，使学生能正确理解基本概念，娴熟驾驭各种基本公式的应用领域及应用技巧，驾驭化学工程设计及探讨中求取物性数据及平衡数据的各种方法。

以课堂讲解, 自学和作业等多种方式进行。

四, 教学内容第一章绪论本章学习目的及要求：了解化工热力学的发展简史, 主要内容及探讨方法。

第二章流体的P-V-T关系本章学习目的及要求：了解纯物质PVT的有关相图中点, 线, 面的物理意义，驾驭临界点的物理意义及其数学特征；理解志向气体的基本概念和数学表达方法，驾驭采纳状态方程式计算纯物质PVT性质的方法；了解对比态原理，驾驭用三参数对比态原理计算纯物质PVT性质的方法；了解真实气体混合物PVT性质的计算方法。

第一节纯物质的PVT关系1. 主要内容： P-V相图，流体。

2. 基本概念和知识点：临界点。

3. 实力要求：驾驭临界点的物理意义及其数学特征。

第二节气体的状态方程式1. 主要内容：志向气体状态方程，维里方程，R-K方程。

2. 基本概念和知识点：志向气体的数学表达方法，维里方程，van der Waals方程，R-K方程。

3. 实力要求：驾驭采纳状态方程式计算纯物质PVT性质的方法。

第三节对比态原理及其应用1. 主要内容：三参数对比态原理，普遍化状态方程。

化工热力学2笔记

化工热力学2笔记
一、化工热力学
1、什么是化工热力学
化工热力学是研究能量变化和物质变化的关系的理论，是化工学的一个重要的分支。

物理化学是研究物质的组成、性质和变化的规律以及影响它们变化的因素，而化工热力学则是研究物质变化的能量关系，通过研究物质的能量变化，了解物质的变化规律，从而应用到化学工程上。

2、化工热力学的基本概念
（1）热量：热量（Q）是指系统物质的能量总量，能够表示物质的温度、压力、体积等能量。

（2）热力学量：热力学量（U）是指系统物质的有效能量，它在物质内部发生变化时不发生改变。

（3）物质的焓：焓（H）是指物质或系统的可以源的热量，也可以说是物质的内能，它在物质的变化过程中不发生改变。

（4）焓的热力值：热力值（L）是指物质或系统的热量变化引起的焓变化，它在物质变化过程中不发生改变。

（5）物质的熵：熵（S）是指物质或系统的混乱程度，表示系统热量的分布状态，也表示系统物质的均匀度。

它在物质变化过程中不发生改变。

3、化工热力学的基本原理
（1）热力学第一定律：热力学第一定律（或热力学不等式）是
指物质系统的焓减小到极限时，其系统热量内热力值ulp（U）的增加是这种减小的最大值。

（2）热力学第二定律：热力学第二定律是指当一个热力学系统在恒定温度和压力下的熵总量是一定的，它永远不会自行组织、结构化，从而发生“反常”变化的现象。

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。

化工热力学复习总结

ideal solution
chapter6
GE RT
ln i
Wid ，EX
热力学第二定律
chapter7
相平衡、化学反应平衡
动力循环、制冷循环
教材的结构
此处未考虑到电、磁、核、界面等方面的影响
chapter1
(p，V，T，x)关系
chapter2
热力学基本方程
dG=-SdT+Vdp
chapter6
分子的大小和形状影响因素
✓分子内和分子间的相互作用力 ✓分子的对称性和分子结构的均一性 ✓无定形和结晶区域内大分子的排列方式
➢ Flory-Huggins密堆积晶格模型理论
Gt At H t TSt RT n1 ln 1 n2 ln 2 n12
St Rn1 ln 1 n2 ln 2
➢ 混合物相平衡关系(温度T、压力p、与各相的组成)的确定 ➢ 汽液相平衡计算类型与方法：T，p，x，y相互推算及双重迭代循环计算方
法 ➢ 气液平衡计算 ➢ Gibbs-Duhem方程应用于汽液平衡数据的热力学一致性校验 ➢ 液-液平衡计算
含恒(共)沸物特征：汽液两相组成相等，即xi=yi
工程热力学篇：热力学第一定律与第二定律及其工程应用
➢ Rankine循环的热力学分析方法，热效率、气耗率的概念与计算，以及Rankine改进方法。
➢ 逆Carnot循环与蒸汽压缩制冷循环的基本组成，制冷系数和单位工质循环量的计算；
➢ 热泵的基本概念和在工业生产中的应用；
核心是采用第一定律及其效率(热机效率)对各热力过程进行分析与评价
若采用第二定律及其效率(热力学效率或有效能效率)进行评价将更为复杂一些。
➢系统(system)与系统的性质：

化工热力学知识点框架总结

化工热力学知识点框架总结热力学是一门研究能量转化和能量传递规律的自然科学。

在化工领域，热力学是一门重要的基础学科，它不仅是理论研究的基础，也是工程设计和实践的重要依据。

本文将对化工热力学的相关知识点进行总结，包括热力学基本概念、热力学系统与过程、物态方程、热力学第一定律、热力学第二定律、熵和热力学函数等内容。

1. 热力学基本概念热力学是研究能量转化和能量传递的规律的一门科学，它是人们认识能源转化过程的基础。

热力学基本概念包括系统、边界、环境、状态、过程等。

系统是研究对象的一部分，可以是封闭系统、开放系统或闭合系统；边界是系统与环境之间的分界面；环境是系统外部的一切事物；状态是系统在一定条件下所处的特定状态，可以通过状态方程描述；过程是系统从一个状态变为另一个状态的行为。

2. 热力学系统与过程根据热力学研究对象的不同，系统可以分为孤立系统、封闭系统和开放系统。

孤立系统与外界无能量和物质的交换；封闭系统能与外界进行能量交换但不能与物质交换；开放系统能与外界进行能量和物质的交换。

根据系统的体积和质量的变化，热力学过程可以分为等体过程、等压过程、等温过程和绝热过程。

等体过程中系统的体积不变，等压过程中系统的压强不变，等温过程中系统的温度不变，绝热过程中系统与外界无热交换。

3. 物态方程物态方程描述了气体的状态参数之间的关系，最常用的气体状态方程是理想气体状态方程。

理想气体状态方程描述了理想气体的压强、体积、温度之间的关系，可以表示为P*V=n*R*T，其中P为气体的压强，V为气体的体积，n为气体的物质量，R为气体的特定常数，T为气体的温度。

除了理想气体状态方程，还有范德瓦尔斯方程等描述气体状态的方程。

在实际工程中，通过物态方程可以描述气体在不同条件下的状态参数，为工程设计和生产提供基础数据。

4. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律的表达，在闭合系统中能量不会自发减少或增加。

热力学第一定律可以表达为系统内能的变化等于系统所做的功与系统所吸收的热的代数和。

2024版化工热力学精ppt课件

化工热力学精ppt课件目录•化工热力学基本概念•流体的热物理性质•化工过程能量分析•相平衡与相图分析•化学反应热力学基础•化工热力学在工艺设计中的应用PART01化工热力学基本概念孤立系统与外界既没有物质交换也没有能量交换的系统。

开放系统与外界既有能量交换又有物质交换的系统。

封闭系统与外界有能量交换但没有物质交换的系统。

热力学系统及其分类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。

热力学第二定律不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。

状态方程与状态参数状态方程描述系统或它的性质和本质的一系列数学形式。

将系统的物理性质用数学形式表达出来，即建立该系统各状态参数间的函数关系。

状态参数表征体系特性的宏观性质，多数指具有能量量纲的热力学函数（如内能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能）。

偏微分与全微分概念偏微分在多元函数中，函数对每一个自变量求导数，就是偏导数。

全微分如果函数z = f(x, y) 在(x, y) 处的全增量Δz = f(x + Δx, y + Δy) -f(x, y) 可以表示为Δz = AΔx + BΔy + o(ρ)，其中A、B 不依赖于Δx, Δy 而仅与x, y 有关，ρ = √[(Δx)2 + (Δy)2]，此时称函数z = f(x, y) 在点(x, y) 处可微，AΔx + BΔy 称为函数z = f(x, y) 在点(x, y) 处的全微分。

PART02流体的热物理性质基于实验数据的经验方法利用已有的实验数据，通过拟合、插值等数学手段，得到纯物质的热物理性质随温度、压力等条件的变化规律。

化工热力学考点

第一章绪论考核知识点1.1 化工热力学的地位和作用1.2 化工热力学的主要内容、方法与局限性1.2.1化工热力学研究的主要内容1.2.2化工热力学研究的主要方法1.2.3化工热力学的局限性1.3化工热力学在化工研究与开发中的重要应用1.4 如何学好化工热力学1.5 热力学基本概念回顾考核要求领会：（1）热力学是研究能量、能量转化以及与能量转化有关的热力学性质间相互关系的科学；（2）化工热力学是研究热力学原理在化工过程中的应用了解：热力学的状态函数法、热力学演绎方法与理想化方法等基本研究方法以及以Gibbs函数作为学习化工热力学课程的学习方法第二章流体的p-V-T关系考核知识点2.1纯物质的p-V-T性质2.2 流体的状态方程2.2.1 立方型状态方程2.2.2 多参数状态方程2.3 对应态原理及其应用2.3.1对应态原理2.3.2 三参数对应态原理2.3.3 普遍化状态方程2.4流体的蒸气压、蒸发焓和蒸发熵2.4.1 蒸气压2.4.2蒸发焓和蒸发熵2.5 混合规则与混合物的p-V-T关系2.5.1混合规则2.5.2混合物的状态方程2.6液体的pVT关系2.6.1液体状态方程2.6.2普遍化关联式考核重点：Virial 方程；立方型状态方程要求了解与掌握：(1)纯流体p、V、T行为：纯物质p-V图、p-T图及图中点、线和区域意义；临界点意义、超临界区（流相区）特性(2)状态方程分类和价值：①理想气体状态方程、气体通用常数R的意义和单位；②Virial方程：压力多项式、体积多项式、截项Virial方程Virial系数BC意义；③立方型状态方程：立方型状态方程中参数ab意义；立方型状态方程迭代计算法；立方型状态方程三个根的意义(3)对比态原理和普遍化关系①对比态原理②偏心因子ω定义、物理意义和计算；③以偏心因子ω为第三参数计算压缩因子的方法：普遍化第二Virial系数法和普遍化压缩因子法(4)真实气体混合物与液体的p-V-T关系①真实气体混合物p-V-T关系简便计算方法：虚拟临界参数法；②常用混合规则意义混合物的第二Virial系数与混合物立方型方程；③液体的p-V-T关系第三章纯物质(流体)的热力学性质与计算考核知识点3.1 热力学性质间的关系3.1.1 热力学基本方程3.1.2 点函数间的数学关系3.1.3 Maxwell关系式3.1.4 Maxwell关系式的应用3.2 单相系统的热力学性质3.3 用剩余性质计算系统的热力学性质3.4 用状态方程计算热力学性质3.5 气体热力学性质的普遍化关系3.5.1 普遍化Virial系数法3.5.2 普遍化压缩因子法3.6 纯组分的逸度与逸度系数3.6.1 逸度和逸度系数的定义3.6.2 纯气体逸度(系数)的计算3.6.3 温度和压力对逸度的影响3.6.4 纯液体的逸度3.7 纯物质的饱和热力学性质计算3.7.1 纯组分的气液平衡原理3.7.2 饱和热力学性质计算3.8 纯组分两相系统的热力学性质及热力学图表3.8.1 纯组分两相系统热力学性质3.8.2 热力学性质图表3.8.3 热力学性质图表制作原理考核重点：①热力学性质计算、剩余性质及其应用；②T-S图及水蒸气特性表意义和应用考核要求(1)热力学性质间关系①单相封闭系统的热力学基本方程；②状态函数间的数学关系式；③Maxwell关系式要求了解与掌握：(1)dS方程、dH方程和dU方程(2)热力学性质计算①剩余性质MR定义：HR、SR和GR基本计算式；②由HR和SR计算焓H和熵S的方法；③由普遍化第二Virial系数法和普遍化压缩因子法计算HR和SR以及H和S的方法(3)纯物质逸度和逸度系数①纯物质逸度、逸度系数完整定义和物理意义；②纯气体逸度计算方法；③纯液体逸度计算方法(4)两相系统热力学性质及热力学图表①单组分系统气液平衡两相混合物热力学性质计算方法；②干度x的意义；③T-S图意义及应用；常见化工过程物质状态变化在T-S图上的表示方法；用T-S图数据计算过程热和功以及热力学性质的变化值；④水蒸汽表中各栏目意义及关系水蒸汽表使用方法第四章溶液热力学基础考核知识点4.1 可变组成系统的热力学关系4.2 偏摩尔性质4.3 Gibbs.Duhem方程4.4 混合物组分的逸度和逸度系数4.4.1 混合物逸度与逸度系数的计算方法4.4.2 混合物逸度与组分逸度之间的关系4.4.3 组分逸度与温度、压力间的关系4.5 理想溶液4.5.1 理想溶液与标准态4.5.2理想溶液的特征4.5.3理想溶液标准态之间的关系4.6 混合过程性质变化、体积效应与热效应4.6.1 混合体积效应与混合热效应4.6.2 混合热效应4.7过量性质与活度系数4.8液体混合物中组分活度系数的测定方法4.8.1 汽液平衡法4.8.2 Gibbs-Duhem方程法4.8.3 溶剂与溶质的活度系数4.8.4 溶剂与溶质的活度系数测定法4.9 活度系数模型4.9.1 正规溶液与Scatchard-Hildebrand活度系数方程4.9.2 无热溶液与Flory-Huggins方程4.9.3 Wohl方程4.9.4 基于局部组成概念的活度系数方程考核重点: 偏摩尔性质；逸度和逸度系数；活度、活度系数和超额自由焓；理想溶液与非理想溶液考核要求(1)敞开系统的热力学基本方程①单相敞开系统的热力学基本方程：d(nU)d(nH)d(nG)d(nA)表达式及应用范围；②化学位μi定义式的各种形式(2)偏摩尔性质①偏摩尔性质定义和物理意义与计算法；②与M的关系；③与μi关系；④Gibbs - Duhem方程的常用形式及用途(3)混合物逸度和逸度系数①混合物的组分逸度和逸度系数定义；②混合物的组分逸度和逸度系数基本计算式；③混合物（整体）的逸度与组分逸度的关系温度和压力对逸度的影响(4)理想溶液①研究理想溶液的目的与理想溶液模型；②理想溶液中组分i的逸度与i组分在标准态下的逸度的关系；③两种理想溶液模型与相应的两种标准态、的表示方法；④理想溶液的特征(5)活度和活度系数活度和活度系数定义、物理意义和应用(6)混合性质变化ΔM①混合性质变化ΔM和混合偏摩尔性质变化定义、物理意义和两者关系；②ΔM和与标准关系；③ΔG与活度关系；④理想溶液混合性质变化ΔGid、ΔUid、ΔHid和ΔSid(7)过量性质ME①过量性质ME和偏摩尔过量性质定义和物理意义；②ME与混合过程过量性质变化ΔME以及混合性质变化ΔM的关系；③GE物理意义GE与活度系数γi关系式及应用(8)活度系数与组成关联式由实验数据确定活度系数①非理想溶液的GE模型：正规溶液模型和无热溶液模型；②常用活度系数与组成关联式：Redlich-Kister关系式；Wohl型方程及其常用形式；Margules方程、Van Laar 方程局部组成概念与Wilson方程、NRTL方程；③确定活度系数与组成关联式中参数的简便方法：由一组精确的气液平衡实验数据由恒沸点下气液平衡数据以及由无限稀释活度系数；以及由少量实验数据确定全浓度范围的活度系数了解与掌握(1)Wilson 方程优点和局限性；(2)UNIQUAC方程与UNIFAC方程第五章相平衡热力学考核知识点5.1 平衡性质与判据5.2 相律与Gibbs.Duhem方程5.3 二元气液平衡相图5.4 气液相平衡类型及计算类型5.4.1 气液相平衡类型5.4.2 气液相平衡计算的准则与方法5.4.3气液平衡过程5.5 由实验数据计算活度系数模型参数5.6 Gibbs-Duhem方程与实验数据的热力学一致性检验5.6.1等温二元汽液平衡数据热力学一致性校验5.6.2 等压二元汽液平衡数据热力学一致性校验5.7 共存方程与稳定性5.7.1 溶液相分裂的热力学条件5.7.2 液液平衡相图及类型5.8 液.液相平衡关系与计算类型5.8.1 液液相平衡准则5.8.2二元系液-液平衡的计算5.8.3 三元系液-液平衡的计算5.9 固.液相平衡关系及计算类型5.10 含超临界组分的气液相平衡考核重点：汽液平衡基本问题及中低压下汽液平衡计算考核要求(1)平衡判据与相律①多相多元系统的相平衡判据及其最常用形式：②相律及其应用(2)汽液平衡基本问题①相变化过程需解决的两类问题：由平衡的温度压力计算平衡各相组成及由平衡各相组成确定平衡的温度压力；②完全互溶二元体系汽液平衡相图；③汽液平衡两种常用的热力学处理方法：活度系数法和状态方程法(3)汽液平衡的计算①工程上常见汽液平衡问题的五种类型：泡点温度、泡点压力、露点温度、露点压力、闪蒸计算②常压或低压下汽液平衡计算方法：完全理想系（气相为理想气体、液相为理想溶液）和部分理想系（气相为理想气体、液相为非理想溶液）汽液平衡计算法(4)汽液平衡数据的热力学一致性检验①热力学一致性检验的基本方程Gibbs - Duhem方程及其扩展形式；②面积法检验恒温VLE数据和恒压VLE数据第六章热力学第一定律及其工程应用考核知识点6.1敞开系统热力学第一定律6.1.1 封闭系统的能量平衡6.1.2 敞开系统的能量平衡6.2 稳定流动与可逆过程6.2.1 稳定流动过程6.2.2 可逆过程6.3 轴功的计算6.3.1 可逆轴功6.3.2 气体压缩及膨胀过程热力学分析6.3.3节流膨胀6.3.4等熵膨胀6.3.5膨胀过程中的温度效应6.4 喷管的热力学基础6.4.1 等熵流动的基本特征6.4.2 气体的流速与临界速度考核重点：能量平衡方程在稳流过程中的应用考核要求：热力学第一定律和能量平衡方程①能量守恒和转化原理；②敞开体系能量平衡方程；③能量平衡方程的不同形式稳流体系能量平衡方程的应用；④轴功的计算；⑤喷管的热力学基础第七章热力学第二定律及其工程应用考核知识点7.1热力学第二定律的表述方法7.1.1过程的不可逆性7.1.2熵7.1.3热源熵变与功源熵变7.2熵平衡方程7.2.1 封闭系统的熵平衡方程式7.2.2 敞开系统熵平衡方程式7.3 热机效率7.4 理想功、损失功与热力学效率7.4.1 理想功7.4.2 稳定流动过程理想功7.4.3 损耗功7.4.4 热力学效率7.5 熵分析法在化工过程中的应用7.5.1 传热过程7.5.2混合与分离过程7.6 有效能及其计算方法7.6.1 有效能的概念7.6.2 有效能组成7.6.3 有效能的计算7.6.4 无效能7.7 有效能衡算方程与有效能损失7.7.1有效能平衡方程7.7.2有效能损失7.8 化工过程能量分析及合理用能7.8.1能量平衡法7.8.2 有效能分析法7.8.3 合理用能准则5.2 考核重点5.2.1能量平衡方程在稳流过程中的应用5.2.2 热功的不等价、熵增原理5.2.3 理想功和损失功考核目标(1)热力学第二定律热功转换的不等价性和熵①热力学第二定律原理热功转化的不等价性：功全部能变化成热热只能够部分变为功热变功的最大效率；②热力学第二定律的三种不同说法；③了解系统的熵变、熵流和熵产等基本概念与描述(2)理想功和损失功①理想功定义和物理意义"完全可逆"的含义；②损耗功定义和物理意义损耗功与过程不可逆性关系；③热力学效率定义和用途④稳流过程的理想功和损耗功的计算(4)有效能①能量存在品质（级别）差异；②有效能的物理意义基态；③有效能和理想功的关系；④稳流物系物理有效能、热量有效能、化学有效能及动能有效能、位能有效能的计算方法；以及有效能效率；(5)熵衡算方程、有效能衡算方程及其应用；(6) 化工过程能量分析及合理用能准则第八章蒸汽动力循环与制冷循环考核知识点8.1 蒸汽动力循环-Rankine 循环过程分析8.1.1 Rankine循环8.1.2 Rankine循环的改进8.2 内燃机热力过程分析8.2.1 定容加热循环8.2.2 定压加热循环8.4 燃气轮机过程分析8.5 制冷循环原理与蒸汽压缩制冷过程分析8.4.1 逆向Carnot循环8.4.2 蒸汽压缩制冷循环8.6 其它制冷循环8.6.1 蒸汽喷射制冷8.6.2 吸收制冷8.7 热泵及其应用8.8 深冷循环与气体液化8.7.1 Linde-Hampson系统工作原理8.7.2 系统的液化率及压缩功耗考核要求(1)蒸汽动力循环①理想Rankine循环装置、工作原理和循环工质状态变化；②循环过程热和功、热变功的效率、等熵效率及汽耗率的意义和计算；③提高Rankine循环效率和降低汽耗率的途径：使用回热循环和热电循环④用T-S图表示循环工质各状态点用蒸汽表数据进行有关计算(2)气体绝热膨胀的制冷原理①节流膨胀降温（制冷）原理、Joule-Tompson系数和温度降；②对外做功绝热膨胀降温（制冷）原理、等熵系数和温度降；③两种降温（制冷）方法比较（深度冷冻循环不作要求）(2)制冷循环①蒸汽压缩制冷循环装置、工作原理和工作参数（蒸发温度、冷凝温度和过冷温度）的确定制冷系数的意义；②制冷剂选择要求（多级制冷和复迭式制冷不要求）；③由制冷循环工作参数及制冷量确定制冷剂循环量、制冷系数和功耗在T-S图上表示循环工质各状态点④吸收制冷循环装置和工作原理和热能利用系数计算第九章化学反应平衡考核知识点9.1 反应进度与化学反应计量学9.2 化学反应平衡常数及其计算9.2.1化学反应平衡的判据9.2.2标准自由能变化与反应平衡常数9.2.3平衡常数的估算9.3 温度对平衡常数的影响9.4 平衡常数与组成的关系9.4.1 气相反应9.4.2 液相反应9.4.3非均相化学反应9.5 单一反应平衡转化率的计算9.6反应系统的相律和Duhem理论9.7复杂化学反应平衡的计算9.7.1 以反应进度为变量的计算方法9.7.2 Gibbs自由能最小原理计算方法考核要求(1)化学反应计量系数与反应进度①反应进度定义；②封闭系统物质摩尔数微分变化与反应进度微分变化的关系(2)化学反应平衡常数及有关计算①化学反应平衡判据：标准自由焓变化ΔGΘ与平衡常数K的关系用活度或逸度表示平衡常数K；ΔGΘ与ΔG意义和作用差异；②平衡常数估算方法(3)平衡常数与平衡组成关系①气相反应中K、Kf 、Kp、Ky的意义及相互关系；②由K计算平衡组成的方法（气相反应）；液相反应中由K计算平衡组成的方法(4)温度对平衡常数的影响温度与平衡常数关系基本方程-Van't Hoff等压方程式微分形式和积分形式(5)工艺参数与平衡组成关系温度、压力及惰气量对平衡组成影响表达式及应用。

化工热力学专业知识点总结

化工热力学专业知识点总结一、物质的热力学性质1.热力学状态方程：描述热力学系统状态的方程，可以通过实验数据拟合得到，常见的有理想气体状态方程、范德华方程等。

2.热力学过程：系统经历的状态变化过程，包括等温过程、等容过程、绝热过程等，这些过程可以通过热力学定律进行定量描述和分析。

3.热力学势函数：用来描述系统稳定状态的函数，常见的有焓、内能、吉布斯函数等。

4.相变热力学性质：液相、气相、固相之间的相互转化过程，包括液气平衡、固液平衡等。

5.热力学平衡条件：系统达到热力学平衡的条件，包括热平衡、力学平衡、相平衡等。

二、热力学定律1.热力学第一定律：能量守恒定律，即能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，只会在不同形式之间进行转化。

2.热力学第二定律：热不能自发地从低温物体传递到高温物体，这是宇宙中熵增加的基本规律。

3.热力学第三定律：当温度趋近于绝对零度时，系统的熵趋于常数，这是绝对零度不可能实现的热力学定律。

化工热力学不仅包含了上述物质的热力学性质和热力学定律，还涉及到一些实际的应用技术和工程问题。

例如，化工过程中的热力学分析、热力学循环、热能利用、燃烧热力学等内容。

下面我们来重点介绍一些与化工工程实际相关的热力学知识点。

三、热力学循环1.卡诺循环：理想可逆循环过程，由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成，是热机效率的理论极限。

2.汽轮机循环：以水蒸气为工质的循环，包括理想朗肯循环、实际朗肯循环、再热朗肯循环等。

3.制冷循环：以制冷剂为工质的循环，包括制冷机、空调机、冷冻机等。

四、燃烧热力学1.燃烧过程：燃烧是一种复杂的热力学过程，包括燃烧反应机理、燃料燃烧热值、燃烧平衡等内容。

2.燃烧产物：燃料燃烧的产物包括二氧化碳、水蒸汽、一氧化碳、氨气、硫化物等，这些产物的生成与燃烧条件密切相关。

3.燃烧效率：燃料的利用效率，可以通过燃烧反应焓变来计算。

五、化工热力学应用1.热力学分析：化工反应器设计、炼油装置设计、化工装备热力计算等都需要进行热力学分析。

化工热力学知识点总结思维导图

化工热力学知识点总结思维导图化工工程是涉及化学反应、热传递、质量转移等许多学科的交叉学科。

在这个复杂的过程中，热力学是一个非常重要的学科，它研究了化学反应、物质转化过程中的能量关系。

热力学在化工工程中有着广泛的应用，涉及到反应过程的热力学性质、热力学分析和计算等方面。

本文将对化工热力学知识点进行总结，并提供一份简洁的思维导图。

第一部分：基本概念1.1 热力学系统定义：热力学所研究的任何物体或物质都称为系统。

分类：封闭系统、开放系统、孤立系统。

1.2 状态量定义：用于描述系统状态的量，如压力、温度、体积、物质的量等。

分类：广延量、强度量、定量量、自由量、参量等。

1.3 热力学过程定义：由一个状态变化到另一个状态的过程称为热力学过程。

分类：可逆过程、不可逆过程、等压过程等。

1.4 热力学第一定律定义：能量守恒定律。

公式：ΔU=Q-W解释：U代表系统内能，Q代表热量，W代表功。

第二部分：热力学计算2.1 热力学平衡定义：系统属性、热力学状态处于平衡状态的条件称为热力学平衡。

条件：熵最大、内能最小。

2.2 热力学计算公式：ΔG=ΔH-TΔS解释：G代表吉泽自由能，H代表焓，S代表熵。

2.3 热力学逆过程定义：系统在平衡状态下，由外界施加的微小变化。

公式：dS/dt=Q/T第三部分：化学反应3.1 化学反应热力学性质定义：化学反应在热力学上可以由焓和熵来描述。

公式：ΔH=ΔHp-ΔHr解释：Hp代表生成热，Hr代表反应热。

3.2 变温变压等热力学性质计算公式：(ΔG/ΔT)p=ΔH/ΔT-V(ΔS/ΔT)(ΔG/ΔP)p=V(ΔS/ΔP)-ΔV/ΔP解释：ΔG代表自由能变化量，ΔH代表焓变化量，ΔS代表熵变化量，ΔV代表体积变化量。

第四部分：区域综合4.1 热力学循环定义：通过吸收和放出热量，沿固定的轨迹完成气态、液态和固态之间的相互转换的过程。

条件：热机循环和制冷循环。

4.2 活动热力学定义：在非平衡状态下，化学势是描述物质转移的最适宜量。

化工热力学热力学基本定律与热力学循环

化工热力学热力学基本定律与热力学循环热力学是化工领域中非常重要的一门学科，它研究的是能量转移和能量转换的规律。

化工热力学基本定律是热力学研究的基础，同时热力学循环是在化工过程中经常应用的一种方法。

本文将分别介绍化工热力学的基本定律以及热力学循环的相关知识。

一、化工热力学基本定律1. 热力学第一定律热力学第一定律，也称为能量守恒定律，它表明能量不会从真空中消失或产生，而是在不同形式之间进行转换。

能量守恒定律的数学表达式为：∆U = Q - W其中，∆U表示系统内能的变化，Q表示系统所吸收的热量，W表示系统所作的功。

根据能量守恒定律，系统内能的增加等于吸收的热量减去系统所作的功。

2. 热力学第二定律热力学第二定律是关于能量传递和转换方向的定律，它有两个表述方式：克劳修斯表述和开尔文表述。

克劳修斯表述指出，能量不会自发地从低温物体传递给高温物体，而是相反的。

开尔文表述则指出，不存在将热量完全转化为功的过程，即不可能创造出一个永动机。

3. 热力学第三定律热力学第三定律是热力学中的一个重要原理，它表明在绝对零度（-273.15℃）时，纯结晶物质的熵为零。

这个定律是对熵的概念进行了限定，熵是描述系统的无序程度的物理量，符号为S。

熵增定律指出，在自然界中，任何孤立系统的熵都不会减少，只会增加或保持不变。

二、热力学循环热力学循环是指在一定条件下，能够实现物质的能量转换的一种循环过程。

在化工领域，工程师们通过设计和运行热力学循环来实现能源的高效利用和资源的最大化利用。

1. 卡诺循环卡诺循环是一种理论上最理想的热力学循环，它由两个等温过程和两个绝热过程组成。

在卡诺循环中，工作物质在高温热源和低温热源之间进行循环往复的过程中，能量被高效地转化为功。

卡诺循环具有最大的热力学效率，它可以作为其他热力学循环的基准。

2. 斯特林循环斯特林循环是一种热力学循环，它在循环过程中通过变化体积来实现能量转换。

斯特林循环的工作过程包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程。

化工热力学

化工热力学化工热力学是研究化学反应与热力学性质之间关系的一门学科。

反应热力学是研究化学反应中能量变化与反应速率之间的关系的学科，它是理解和优化化学反应过程的重要工具。

本文将从化工热力学的基础概念、热力学常数、热力学平衡以及应用等方面进行探讨。

一、化工热力学的基础概念1. 热力学热力学是研究物质内部热平衡和物质间热平衡以及它们与热的能量转换的学科。

化工热力学则是将热力学理论与化学反应过程相结合，用于分析和预测化学反应的热力学性质。

2. 热力学系统热力学系统指被研究的物体或物质，可以是一个化学反应体系，也可以是一台热力学设备。

在研究中，通常将系统划分为开放系统、封闭系统和孤立系统。

3. 热力学过程热力学过程是指物体或物质由一个热力学状态变为另一个热力学状态的过程。

常见的热力学过程有等温过程、等压过程、等容过程和绝热过程等。

二、热力学常数热力学常数是描述物质热力学性质的数值常数，常见的热力学常数有气体常数R、普朗克常数h、玻尔兹曼常数k等。

这些常数在化工热力学的计算和分析中起到关键作用。

1. 气体常数R气体常数R是描述理想气体性质的常数，其值为8.314 J/(mol·K)。

在化工热力学中，通过R的应用可以计算出化学反应的焓变、熵变等重要热力学参数。

2. 普朗克常数h普朗克常数h是描述微观粒子行为的量子力学常数，其值为6.62607015 × 10^-34 J·s。

在热力学计算中，普朗克常数用于计算能量的量子化，特别是对于高能量的粒子和较小的粒子。

3. 玻尔兹曼常数k玻尔兹曼常数k是描述分子热运动与热力学性质之间关系的常数，其值为1.380649 × 10^-23 J/K。

在化工热力学中，玻尔兹曼常数用于计算熵变、内能等重要热力学参数。

三、热力学平衡热力学平衡是指热力学系统中各种热力学性质处于稳定状态的状态。

在化工反应中，热力学平衡是指反应物与产物的浓度、压力和温度等热力学性质不再发生可观察的变化。