化工热力学总结

题型介绍一、名词解释或定义式（3’

×5=15’）偏心因子：制冷系数：二、判断（2’

×8=16’）Pitzer提出的普维法是以最简单的维里方程为根据的。（√）纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液相。

（×）三、简答题（10’×3=30’）1.解决真实气体PVT关系的方法是什么？2.损失功的大小与哪些因素有关？3.可直接测量的热力学性质有哪些？4.工业上要求制冷剂应具有的特性有哪些？四、计算题（39’）化工过程中能量的计算焓、熵、逸度、活度、偏摩尔性质、超额性质、混合过程性质、超额自由焓的计算中、低压汽液平衡的计算化学平衡常数的计算1.绪论从总体上对化工热力学及相关学科的情况有所认识和了解。掌握有关名词和定义强度性质、容量性质、体系、环境、界面、状态、状态函数、过程、不可逆过程、可逆过程、循环过程、能、功、热、熵、焓等。2.流体的pVT关系⑴P、V、T、CP是流体的最基本性质，是热力学计算的基础。⑵PVT关系数据的计算①理想气体：PV=RT低压、高温概念：临界点、临界点的特征、超临界流体、压缩因子、偏心因子、状态方程、临界压缩因子ZC、对比态原理、普遍化状态方程、混合规则、虚拟临界常数等。纯物质的P、V、T性质图②真实气体

状态方程法：Virial方程

R-K方程

Vander

Waals方程

普遍化方法：普压法（三参数、偏心因子）普维法Virial方程维里系数=f（物质，温度）舍项维理方程Vander

Waals方程vdW方程常数a、b的确定R-K方程①以两项维里系数表示的普遍化关系式（普维法Vr≥2

）②以压缩因子的多项式表示的普遍化关系式（普压法Vr＜2

）曲线上方时，用普维法；落在下方时用普压法③真实气体混合物状态方程法：Virial方程R-K方程普遍化方法：虚拟临界常数法三参数普遍化方法（普压、普维）Kay规则二次型混合型规则普维法3.流体的热力学性质（焓、熵计算）⑴基本概念偏微分、全微分、点函数、剩余性质的定义、热容的定义CP、CV⑵热力学关系式基本定义：Maxwell关系式计算H、S的基本关系式⑶有关计算①理想气体的H、S计算②真实气体剩余性质法解决真实气体的焓、熵计算图解积分法状态方程法普遍化方法普维法（计算）（条件）（工程）普压法（查图）⑶热力学图表①水蒸气表的查用②T-S图的查用（重点）等P线等H线等S线（垂线）等T线（水平线）VLE（两相区）4.流体混合物的热力学性质1、基本概念：偏摩尔性质、化学位、逸度、逸度系数、混合物逸度、逸度系数与其组分逸度、理想溶液、标准态、正规溶液、无热溶液、活度、活度系数、混合性质变化、理想溶液混合性质变化、超额性质、超额自由焓偏摩尔性质混合物中组分i的分逸度：混合物的逸度：理想溶液的物理性质⑴分子结构相似，大小一样；⑵分子间的作用力相同；⑶混合时没有热效应；⑷混合时没有体积效应。路易斯—伦达尔规则理想溶液的6个特性：混合过程性质变化超额性质活度系数与组成的关联活度系数计算:经验方程whol

与wilson型5.相平衡1）相平衡的判断准则VLE2）相图的类型及正、负偏差，恒沸物，相律3）VLE计算通式V4）完全理想系VLE计算概念：饱和蒸汽压汽液平衡比相对挥发度5）化学体系VLE计算气相：理想气体混合物液相：真实溶液6）如何判定共沸点存在，并计算共沸物组成判断与计算6.化工过程的能量分析⑴概念①热力学第一、二定律第一能量守恒；第二过程进行的方向和限度（能量的质量降级）②卡诺热机效率-----热功转换的最高限度③自发、非自发、完全可逆④熵增原理⑤理想功与损失功⑥有效能与有效能损失⑵计算①能量平衡封闭体系稳流体系（在不同条件下简化）u2②熵变计算理想气体相变化环境熵变③理想功与损失功计算④有效能与有效能损失物理有效能：物系由于T、P与环境不同而具有的有效能。化学有效能：物系在环境的T、P下，由于组成与环境不同而具有的有效能。理想功与有效能的区别和联系?能量衡算、熵衡算和有效能分析法的区别与联系?损失功的大小与什么有关系?有效能损失D=实际功-理想功⑤有效能衡算损失功法有效能衡算法7.压缩、膨胀、蒸汽动力循环与制冷循环⑴蒸汽动力循环①流程、原理与T-S图②热力计算：能量衡算与有效能分析③提高蒸汽动力循环效率的途径⑵制冷循环①流程、原理与T-S图②热力计算：能量衡算与有效能分析③提高效率的途径④制冷剂的选择(3)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③积分效应④两种膨胀的比较8.化学反应平衡1）化学反应进度2）化学反应平衡的条件3）化学反应平衡常数的定义4）化学反应平衡的标准态气体：体系温度，1atm，假想理想气体液体、固体：体系温度，1atm，纯液体或固体5）平衡