化工热力学复习总结
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
缩印专用!化工热力学总结
化工热力学总结一、单选/填空1. 逸度与逸度系数纯物质逸度i f ：用逸度f 来表示实际气体的压力的函数真实气体i f RT G ln d d =，理想气体p f i =逸度与压力单位相同，不可测量，只能计算，可视为矫正的压力。
物理意义：表征体系的逃逸趋势。
逸度系数：物质逸度与其压力之比p f i2. 偏摩尔性质定义：在恒温恒压下，物质的广度性质随某种组分i 摩尔数的变化率，叫做组份i 的偏摩尔性质。
公式：ij n p T i i n nM M ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=,,)( 物理意义：在恒温恒压下，物系中某组分i 摩尔数的变化所引起物系一系列热力学性质的变化。
与化学位的关系：数值上相等3. 混合物逸度与组分逸度的关系组分逸度为i f 组分为i x 混合物逸度为f ，则：ii x f ln 是f ln 的偏摩尔性质 （同理，组分的逸度系数的对数为混合逸度系数的偏摩尔性质）二、简答/填空1. 朗肯循环组成：锅炉+过热器+汽轮机+冷凝器+水泵图形：过程：1-2：汽轮机中工质做等熵膨胀2-3：蒸汽在冷凝器中等压等温冷凝3-4：饱和水在水泵中做可逆绝热压缩4-1：水在锅炉中等压升温和等压汽化 不足之处：可逆程度低、热效率不高，不能完全转换；改进办法：1）提高过热器出口蒸汽压力与温度。
2）降低排汽压力。
3）改进热力循环方式，如采用回热循环，热电循环等2、卡诺循环过程：1→2 11,T p 水蒸汽在汽轮机内作等熵膨胀，变成湿蒸汽(乏汽)2，同时对外作输出轴功S W2→3 乏汽在冷凝器内等压、等温冷凝，放出汽化潜热，放出的热量3→4 冷凝水在水泵中等熵压缩，升压至1p 进至锅炉4→1 水在锅炉中吸收热量，变化到状态1，完成一个循环。
不足：（1）湿蒸汽对汽轮机和水泵有浸蚀作用，汽轮机带水量不得超过10%，水泵不能带入蒸汽进泵；（2）绝热可逆过程实际上难以实现。
3、相平衡三大判据1）体系自由焓（吉布斯自由能）为0 即0d =G2）各组分在各相中化学位相等3）各组分在各相中分逸度相等4、活度系数法定义：根据溶液热力学理论，将液相中组分的逸度于组分的活度系数相联系 基本式：P164()N i RT p p V p x py i i ii i i i i ,,2,1,)(exp ˆS L S S V=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ϕγϕ 举例：已知体系压力p 与液相组成i x ，求泡点温度与汽相组成y6、状态方程法定义：是以各组分逸度系数与气液两相均实用的状态方程和混合规则相联系基本式：()N i x y i i i i ,,2,1 ˆˆLV =⋅=⋅ϕϕ 举例：已知有N 个组分的混合物，压力为p ,液相组成为i x ，求平衡温度与汽相组成i y7、节流膨胀特点：节流前后流体焓不变作用：改变流体的温度（其熵增加）理想流体节流后温度不变节流膨胀与绝热膨胀的比较：降温程度：做外功的绝热膨胀比节流大，且可回收功降温条件：节流膨胀需要条件，对于氢等需预冷才能获得冷效应。
化工热力学总结
化工热力学总结（1）写出多相系统的热力学方程；（2）二组分溶液，若已知一组分的逸度和组分含量，如何求另一组分的逸度？ （3）低压下，由气液相平衡关系测得｛P ，y ，x ，T ｝，如何由提供的这些数据算出活度系数。
（4）GE> 0，属于正负偏差溶液？为什么？(5)真实溶液在反应器中，经过绝热变化后，系统熵变∆S= - 13000 J ，判断此过程的可能性。
(6)二组分溶液，其超额Gibbs 自由能满足：GE/RT=150-45x1-5x13，求各组分的活度系数r1, r2Gibbs 函数(G 函数) 应用反映真实气体与理想气体性质之差，称之为剩余G 函数。
与逸度或逸度系数的关系：反映真实溶液和理想溶液性质之差,称为过量Gibbs 函数。
与活度或活度系数的关系为:实验数据的热力学一致性检验 相平衡和化学平衡 有效能的综合利用：理想功与有效能也是一种Gibbs 函数。
理想功: 有效能: 第二章 流体的 P-V-T 关系2.1 纯物质的P-V-T 关系 2.2 气体的状态方程 2.3 对比态原理及其应用2.4 真实气体混合物的P-V-T 关系 2.5 液体的P-V-T 性质 理想气体方程TSH G -=RTTS H RT G RR R pf -===ϕln )ln(0ˆ(/)ln()ln ii i j iE f i f x i T p n nG RT n γ≠⎡⎤∂==⎢⎥∂⎣⎦、、0G T p ∆=、恒定id 00()W H T S G T p T =-∆+∆=∆,,X 00000()()(,,)E H H T S S G T p T p =--+-=∆,PV RTZ PVRT===11 在较低压力和较高温度下可用理想气体方程进行计算。
2 为真实气体状态方程计算提供初始值。
3 判断真实气体状态方程的极限情况的正确程度，当 或者 时，任何的状态方程都还原为理想气体方程。
立方型状态方程立方型状态方程可以展开成为 V 的三次方形式。
化工物理知识点总结归纳
化工物理知识点总结归纳引言：化工物理学是化学工程与化工过程控制中重要的一门基础学科。
它以物理学为基础，研究物质的各种物理性质和规律。
化工物理学知识对于化工过程的设计、控制和优化具有重要的作用。
本文将对化工物理学的相关知识点进行总结归纳，包括热力学、传质、流体力学、固体物理等方面的内容。
一、热力学1. 状态方程化学工程中最常用的气体状态方程是理想气体状态方程，其表达式为PV=nRT，其中P为压力，V为体积，n为物质的摩尔数，R为气体常数，T为温度。
对于实际气体，可以使用范德瓦尔斯方程等状态方程进行描述。
2. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律，即能量不能被创造也不能被销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。
对于闭合系统，热力学第一定律可以表达为ΔU=Q-W，其中ΔU为系统内能的变化，Q为系统吸收热量，W为系统对外做功。
3. 热力学第二定律热力学第二定律表明了自然界中热现象的不可逆性。
它有多种表述形式，包括卡诺定理、克劳修斯不等式等。
根据热力学第二定律，热量不会自发地从低温物体传递到高温物体，而只会在高温物体向低温物体传递。
这导致了热机的效率有限的现象。
4. 相平衡在化工过程中，相平衡是一个非常重要的问题。
相平衡指的是不同相（比如固体、液体、气体）之间处于平衡状态的物理过程。
在化工过程中，相平衡问题常常涉及到化学反应平衡、汽液平衡、凝固平衡等。
热力学可以提供对这些过程的深入理解。
二、传质1. 质量传递质量传递是指物质在空间中的分布变化过程。
在化工过程中，常见的质量传递包括气体或液体中的溶质传递，以及固体表面的传质过程。
传质的基本方程为Fick定律，它描述了在浓度梯度作用下传质的流动规律。
2. 动量传递在流体力学中，动量传递是一个重要的问题。
动量传递描述了物体在流体中的运动状态，其基本方程为纳维-斯托克斯方程。
对于不同形式的流动，可以应用质量守恒、动量守恒和能量守恒方程来描述传递规律。
3. 热量传递热量传递是物体之间热量传递的过程。
化工热力学公式总结
化工热力学公式总结1.热平衡公式：对于封闭系统，内能变化等于热变化和功变化之和。
即：ΔU=Q-W其中，ΔU表示内能变化，Q表示系统吸收或放出的热量，W表示系统对外做功。
2.热容公式：热容是单位质量物质温度变化1°C所吸收或放出的热量。
Q=mCΔT其中，Q表示吸收或放出的热量，m表示物质的质量，C表示热容，ΔT表示温度变化。
3.平衡常数（K）公式：对于化学反应：aA+bB↔cC+dD反应的平衡常数（K）定义为反应物浓度的乘积与生成物浓度的乘积之比：K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b其中，[A]、[B]、[C]、[D]表示反应物和生成物的摩尔浓度。
4.反应焓变（ΔH）公式：反应焓变是化学反应进行过程中吸热或放热的量。
根据焓守恒定律，反应焓变可以通过反应物和生成物焓变的差值表示：ΔH=ΣnΔHf(生成物)-ΣmΔHf(反应物)其中，n和m为反应物和生成物的系数，ΔHf表示物质的标准生成焓。
5.反应熵变（ΔS）公式：反应熵变是化学反应进行过程中熵的变化。
根据熵守恒定律，反应熵变可以通过反应物和生成物熵变的差值表示：ΔS=ΣnS(生成物)-ΣmS(反应物)其中，n和m为反应物和生成物的系数，S表示物质的熵。
6.反应自由能变（ΔG）公式：反应自由能变是化学反应进行过程中自由能的变化，可以通过反应物和生成物的自由能差值表示：ΔG=ΣnG(生成物)-ΣmG(反应物)其中，n和m为反应物和生成物的系数，G表示物质的自由能。
7.热力学平衡公式：对于可逆反应，根据吉布斯自由能变可以推导出热力学平衡公式：ΔG=ΔH-TΔS其中，ΔG为反应的吉布斯自由能变，ΔH为反应的焓变，ΔS为反应的熵变，T为温度。
以上是化工热力学中常用的公式总结，这些公式在研究和设计化工过程中起到了重要的作用。
通过应用这些公式，可以计算和预测系统的热力学性质和能量转化，从而优化化工过程的设计和操作。
同时，这些公式也为研究反应机理和确定过程条件提供了理论基础。
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
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
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。
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。
化工热力学各章总结[1]
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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
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。
化工热力学知识点总结
1st law
控制质量系统 U Q W dU CvdT
流动系统
dE
dt
i
mi
aij
0.42748R
2Tc
2.5 ij
Pcij
bi
0.08664 Pci
RTc i
Prausnitz rules
Tc12
(Tc1Tc2 )1/ 2(1-k12 )， Vc12
(Vc11/ 3
V 1/ c2
3
)3
2
Pci12
Zc12 RTc12 Vc12
Z c12
Z c1
Zc2 2
i
i
i
H
id m
xi Hmi Hmidi
xi Hmi
i
i
id
CPi CPmi
id
CVi CVmi
id
Ui Umi
过量性质
M E M M id
M
E i
Mi
M
id i
M E M M id
M
E i
M i
M
id i
对于广度性质 M E M E
Vm bm Vm
bm Vm
bm
ln
Z
b 0.08664 RTC PC
Vm是混合物 的摩尔体积 (迭代计算)
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。
化工热力学公式总结
化工热力学公式总结化工热力学是研究化学反应中热效应与热力学性质的科学，其研究内容涉及了固液相变、气液相变、燃烧行为等多个方面。
在热力学的研究中，有一些常用的公式和方程式被广泛应用于工程技术和科学研究中。
本文将从热力学的基本概念和公式、热力学循环、热传导和传质过程等方面，总结常用的化工热力学公式。
一、热力学基本概念和公式1.热力学第一定律：ΔU=Q-W其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统从外界得到的热量，W表示系统对外界做的功。
2.热力学第二定律：dS≥dQ/T其中dS表示系统熵的增加，dQ表示系统获得的热量，T表示系统的温度。
3. 热力学的物质平衡公式：ΣniΔHi = 0其中ni表示反应物或生成物的物质摩尔数，ΔHi表示反应物或生成物的标准焓变。
4. 化学势：μi = μ0i + RT ln(pi / p0)其中μi表示一些组分的化学势，μ0i表示该组分在标准状态下的化学势，pi表示该组分在实际条件下的分压，p0表示该组分在标准状态下的分压。
二、热力学循环1.热力学效率：η=(W/Q)×100%其中η表示热力学效率，W表示系统对外界做的功，Q表示系统从外界获取的热量。
2.卡诺循环效率：ηC=1-(Tc/Th)其中ηC表示卡诺循环效率，Tc表示循环中冷源的温度，Th表示循环中热源的温度。
3.制冷剂（热泵）性能系数：COP=Q1/W其中COP表示制冷剂（热泵）的性能系数，Q1表示制冷剂（热泵）从低温源吸收的热量，W表示系统对外界做的功。
三、热传导和传质过程1. 热传导方程：q = - kA (dT / dx)其中q表示单位时间内通过物体的热量，k表示物体的热导率，A表示物体的横截面积，dT / dx表示物体温度的变化率。
2. 导湿传质方程：n = - D (dC / dz)其中n表示单位时间内通过物体的水分流量，D表示物体的水分扩散系数，C表示物体的水分浓度，dz表示物体的厚度。
3.理想气体状态方程：PV=nRT其中P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的物质摩尔数，R表示理想气体常数，T表示气体的温度。
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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 dH TdS Vdp =+A=U-TS dA SdT pdV =-- G=H-TS dG SdT Vdp =-+ 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 dH C dT V T dP T ⎡⎤∂⎛⎫=+- ⎪⎢⎥∂⎝⎭⎣⎦P PC V dS dT dP T 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 = 1 5.20.772r 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。
二、封闭系统的能量平衡式：U Q W ∆=+ dU q w δδ=+适用于可逆与不可逆过程。
三、稳定流动过程的能量平衡式：22S C Cu g ZH Q W g g ∆∆∆++=+ （1J Kg -⋅）（一）稳流过程能量平衡式的简化形式及其应用： 气体通过如孔板、阀门、多孔塞等节流装置时：0m h ∆=（即等焓过程）(a)压缩机和膨胀机（透平）鼓风机、泵等0Q =， W H m h s=∆=∆ 适用于可逆，不可逆过程。
（b ）气体通过如孔板、阀门、多孔塞等节流装置时：0m h ∆=（即等焓过程）(c)无轴功，但有热交换的设备：锅炉、热交换器、塔等。
0w s= H Q ∆= （二）轴功的计算方法： (1)可逆轴功()S R W： 2()1P S R PwvdP =⎰ 实际轴功与可逆轴功之比称为机械效率m η。
对于产功设备而言：()S S R W W ，()S mS R W W η=对于耗功设备而言：()SS R W W ，()S R m SW W η= 四、 气体的基本热力过程 封闭体系： U q w ∆=+ 微小过程： dU q w δδ=+（一）等容过程:0w P dV δ=-=外外 ∴ V dU q δ= 即 V V U q ∆=（二）等压过程： 可逆过程：Rw pdv p v =-=-∆⎰不可逆过程（恒外压）： W P V =-∆外来计算功。
（三）等温过程： TdUq PdV δ=+外体（四）绝热过程：0Q = ∴ dU W P dV δ==-外体热力学第二定律 一、熵与熵增原理熵的定义式：RQ S Tδ∆=⎰适用于任何体系和环境。
封闭体系熵增原理公式为：0dSdSsyssurr+≥上式中各种熵变的计算方法： （一）为封闭体系的熵变： ①可逆过程：结论：无论是由已知条件得知，还是由热力学第一定律得出的Q 就为R Q ，可以直接代入计算。
②不可逆过程：设计一个初终态与不可逆过程的初终态相同的可逆过程，通过对这个可逆过程进行sys S ∆的计算，就可得出结果。
（二）dSsurr为外界环境的熵变：环境可分为热源和功源 即：surrdS dS dS =+源热功源功源；0dS =功源 热源： sys surrsurrsurrsurrQ Q dS dS T T δδ-===热源（等温可逆过程）6.2.2熵产生与熵平衡 一、封闭系统的熵平衡S g ∆ >0 不可逆过程S g ∆ =0 可逆过程可判断过程进行的方向S g ∆<0 不可能过程Qsysg sys f sys surrQ S S S S T δ∆=∆-∆=∆-⎰sys dS ——封闭体系的状态引起的熵变。
g dS ——因过程不同产生的。
f dS ——封闭体系与外界因有热交流引起的。
求g S ∆的一般步骤： ①确定体系所用的熵平衡式。
②确定初终态，然后按照可逆过程来计算sys S ∆。
a ）21R sys sysQ S T δ⎛⎫∆= ⎪⎝⎭⎰ b ）P PC V dS dT dP T T ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭ c ）222111ln ln ig R R sys pmsT P S CR S S T P ∆=-+- ③根据不同的条件确定sys Q δ，从而得出 surr S ∆ 即 f S -∆。
④根据 0Qsysg sys surr sys f sys surrQ S S S S S S T δ∆=∆+∆=∆-∆=∆-⎰求g S ∆。
二、 稳定流动系统的熵平衡1122m m mp V p V pV ==1122k k k p V p V pV ==()1211121,ln lnp pV p p p RT w R s ==等温()()S m s m s S j j i i g f j iin out ∆=--∆∑∑⑴绝热过程：0Qsys δ= 0S f∴∆=()()S m s m sj j i i g j iin out ∴∆=-∑∑ （2）可逆绝热过程（0Sg∆= ）： ()()m s m sj j i i jiin out =∑∑ 三、理想功、损失功与热力学效率1理想功对稳定流动过程：2012id W T S H u g z -=∆+∆-∆-∆ 若忽略动能和势能变化，则 0id W H T S =∆-∆ 2 损失功对稳定流动过程，损失功W L 表示为L ac id W W W =- 0L W T S Q =∆- 0L g W T S =∆ 3热力学效率做功过程：ad t id W W η= ；耗功过程：idt adW W η=四、.有效能1、稳流过程有效能计算0000()()xph id E W T S H H H T S S =-=∆-∆=---2、有效能效率()1()()outx lEx in inx x E E E E η==-∑∑∑第七章 压缩、膨涨、动力循环与制冷循环一、气体的压缩1、等温过程方程式绝热过程方程式实际（多变）过程方程2、若为可逆过程，按照“得功为正（或耗功为正）”的规定，其轴功可按式(7-1)计算()22111,d d J s p p s Rt p p W V p n V p-==⋅⎰⎰1m k<<1122p V p V pV==()12,1111k k s R p kw RT k p -⎡⎤⎛⎫⎢⎥=- ⎪⎢⎥-⎝⎭⎢⎥⎣⎦绝热()12,1111m m s R p mw RT m p -⎡⎤⎛⎫⎢⎥=- ⎪⎢⎥-⎝⎭⎢⎥⎣⎦多变p pHJ C VT V T p T -⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=μp pSS C T V T p T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=μ,1L S C H L H H T W Q Q Q T ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,1S C LCH HW T Q T η==-Sw q h +=∆412100h h h h q w Q W S S --=-=-=η21212121R S,)(';h h h h H H H H W W S S --=--=--=不可逆η4121414321'')()(h h h h H H H H H H --=--+-=ηS S Q w q W LL==＝净功低温下吸收的热ε121S C T T T W Q L -==ε41h h q L -=L L q Q m =二、气体的膨胀1、特点：过程等焓 由热力学第一定律：ΔH = 0由于压力变化而引起的温度变化称为节流效应效应理想气体 ：真实气体: μJ ﹥0 节流后温度降低，制冷。
μJ = 0 温度不变。
μJ ﹤0 节流后温度升高，制热等熵膨胀时，压力的微小变化所引起的温度变化，称为微分等熵膨胀效应系数，以 μs 表示三、蒸汽动力循环蒸汽动力装置主要由四种设备组成：(1)称为锅炉的蒸汽发生器；(2)蒸汽轮机；(3)冷凝器；(4)水泵。
1、Carnot 循环对外作(最大)功W s,c效率2、Rankine 循环及其热效率对于单位质量的流体 热效率 热效率越高，汽耗率越低，表明循环越完善1) 等熵效率ηS ：膨胀作功过程，不可逆绝热过程的做功量与可逆绝热过程的做 功量之比2) 实际Rankine 循环的热效率：四、制冷系统1、Carnot 制冷循环：逆向卡诺循环：工质吸热温度小于工质放热温度；此即 Carnot 制冷循环。
由两个等温过程与两个等熵过程组成。
制冷效能系数逆向Carnot 循环的制冷效能系数2、蒸汽压缩制冷循环的基本计算 1）单位制冷量 2) 制冷剂每小时的循环量3) 冷凝器的放热量：冷凝器的放热量包括显热和潜热量部分24H Q H →=∆()()3243H H H H =-+-4242()H H m h h =-=-0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=H J p T μ)(1221h h m mw H W S S -==∆=→S T mw P =4) 压缩机消耗的功压缩机消耗的功率5) 制冷效能系数ε 制冷装置提供的单位制冷量与压缩单位质量制冷剂所消耗的功量之比14142121L S Q H H h h W H H h h ε--===-- 3、热泵3600S W =。