吸收式制冷机的溶液热力学基础

关于吸收式制冷机的溶液热力学基础第1页，课件共26页，创作于2023年2月掌握溶液热力学性质掌握两组分体系的焓-浓度图目的、要求

第2页，课件共26页，创作于2023年2月第一节溶液、溶液的成分

在吸收式制冷机中，制冷剂不断被溶液吸收或放出，溶液发生压力、温度、浓度的变化，并与外界进行热交换。第3页，课件共26页，创作于2023年2月5.1.1溶液溶质：被溶解物。气体（氨气）、液体（酒精）、固体（溴化锂）。溶剂：溶解其它物质。液体（水）。溶液：两种或两种以上的物质组成的均匀、稳定的体系。分类：气体、液态、固态溶液第4页，课件共26页，创作于2023年2月5.1.2溶液的成分

溶液的成分：各组分在溶液中所占的百分数。质量分数：ωi=mi/m摩尔分数：xi=ni/n(气体用x″表示，液体用x′表示)第5页，课件共26页，创作于2023年2月5.2.1相相Ф：体系内物理化学性质完全均匀一致的部分。相间有明显分界线。气体Ф=1,液体Ф≥1.第二节相、独立组分数、自由度和相律

5.2.2独立组分数

独立组分数k:体系中独立存在的物质。冰水混合物中k=1,溴化锂水溶液k=2.5.2.3自由度自由度f:独立可变因素。如温度、压力、浓度。

5．2．4相律

Ф、k、f之间的关系：f=k-Ф+2；自由度+相=独立组分数+2。

第6页，课件共26页，创作于2023年2月第三节理想溶液两组分体系的相图

5．3．1溶液的相平衡溶液的相平衡：溶液各部分的状态参数保持不变。

第7页，课件共26页，创作于2023年2月理想溶液满足拉乌尔定律：蒸汽分压力；5.3.2p-x图理想溶液两组分体系的p-x图道尔顿分压定律：

由上式，在一定的温度下，不同的溶液压力，对应相应的χ´A

和χ"A，得理想溶液得p-χ图。

,A为易挥发组分，有，则。第8页，课件共26页，创作于2023年2月p-x相图二元溶液的p-x相图不同温度下二元溶液的p-x相图第9页，课件共26页，创作于2023年2月T-x图的绘制5.3.3T-χ图第10页，课件共26页，创作于2023年2月5.3.4杠杆规则三区：液相区、气相区、气-液两相区组分质量守恒和溶液质量守恒。

n液·CD=n气·CE将摩尔分数改为质量分数与上述一致。

p-ω图、T-ω图、ω液·CD=ω气·CE第11页，课件共26页，创作于2023年2月第四节溶解与结晶、吸收与解析、蒸馏与精馏

5．4．1溶解与结晶

溶解：固体溶质其表面分子在溶剂中均匀扩散形成溶液的过程。溶解热：溶质粒子扩散时吸热，与溶剂结合放热。溶解度：饱和溶液中所含溶质质量。溶质质量/100克溶剂结晶：温度降低时，饱和溶液中有固体溶质析出。压力对液体、固体的溶解度影响很小，对气体的溶解度影响大，如氨在水中的溶解度随压力增大而增大。第12页，课件共26页，创作于2023年2月5.4.2吸收与解析

吸收：在某一温度下，溶液吸收蒸气的现象。如对处于平衡状态的溶液进行冷却。解析：溶解于溶液中的气体自溶液中析出。如对处于平衡状态的溶液进行加热.

溶液蒸气吸收解析溶剂溶质（固体）溶解结晶第13页，课件共26页，创作于2023年2月5.4.3蒸馏与精馏

蒸馏：对溶液加热，将蒸气冷凝，再对冷凝液加热，蒸气析出后再对其冷凝，反复进行。可获得高纯度的液体和蒸气。精馏：重复多次蒸发和冷凝过程。

第14页，课件共26页，创作于2023年2月5．1．1等温线1）h-ω图上的等温线混合后的焓=混合前的焓+混合热第五节两组分体系的焓-浓度（h-ω）图

理想溶液混合热=0，h溶液=h1·ω

+h2·(1-ω)，其等温线为直线。实际溶液混合热为负（放热）。等温线为下凹曲线。第15页，课件共26页，创作于2023年2月2)压力一定时，气相等温线近视为一组直线（混合热=0）

，液相等温线为一组下凹曲线。3）不同的压力下，气相等温线为多组直线，液相等温线为一组下凹曲线（随压力变化很小）。

第16页，课件共26页，创作于2023年2月5.5.2h-ω图上的等压饱和线

1）等压饱和线：含等压饱和液线和等压饱和气线两条。由实验数据绘出或由T-ω图等压线和h-ω图上的等温线求得。

2）h-ω图上的参数线①

一组液体等温②

多组气体等温线③

一组等压饱和液线④

一组等压饱和气线第17页，课件共26页，创作于2023年2月5.5.3氨-水溶液的h-ω图说明：1）含①一组等压饱和气线，②一组等压饱和液线，③一组液体等温线，④辅助线。第18页，课件共26页，创作于2023年2月5.5.3氨-水溶液的h-ω图

2）液相区：每个状态可得h,ω

，t.3）气态区：借辅助线得已知饱和液相点相对应得饱和蒸气点（温度、压力相同）。由此得气相等温线.4）湿蒸气区：已知压力，利用直角三角形试凑法得到。第19页，课件共26页，创作于2023年2月5.3.4溴化锂-水溶液的h-ω图说明：1）有①一组辅助线，②一组等压饱和液线，③一组液体等温线。2）气相区只有水蒸气，其状态位于ω=0的纵坐标线上。5．3．5溴化锂-水溶液的p-t图反映p、t、ω的关系。

第20页，课件共26页，创作于2023年2月h-ω相图第21页，课件共26页，创作于2023年2月第六节

稳定流动下溶液的混合和节流

混合:绝热与非混合。节流：有相变与无相变。5.6.1两股组分溶液绝热混合质量守恒：

qm3=qm1+qm2，qm3ω3=qm1ω1+qm2ω2热力学第一定律：

qm3h3=qm1h1+qm2h2得：第22页，课件共26页，创作于2023年2月利用h-ω图求出混合状态得：由：由：得：第23页，课件共26页，创作于2023年2月例5-1第24页，课件共26页，创作于2023年2月5.6.2两股组分溶液非绝热混合质量守恒：

qm3=qm1