化工热力学总复习ppt课件

1、绪论,热力学的分类及研究方法 三种体系的特征 状态函数、过程函数的特征,1,流体热力学性质,1.纯流体PVT关系,（1）图表示：PVT图、PT图、PV图,2,(3)普遍化状态方程,1）普遍化R-K方程，SRK方程,2）普遍化压缩因子法,1.两参数法,2.三参数法,偏心因子根据蒸汽压定义的,三参数对应状态原理：相同的流体，若Tr,Pr相同，则Z相同。,3.普遍化第二维里系数关系式,3,2.真实气体混合物PVT关系,kay 规则（虚拟临界参数法） Amagat（阿玛格）定律和普遍化压缩因子图联用,真实气体混合物的状态方程式与混合规则联用 注：各方程中的参数遵循各自的混合规则。,4,3.液体的容积性

2、质,Rackett(雷克特)方程计算饱和液体的摩尔体积,Lyderson（莱德逊）普遍化关系,5,4.纯流体的热力学性质,热力学基本关系式：适用的体系 麦克斯韦尔关系式 焓和熵的计算式,6,剩余性质,7,热力学第一定律及其应用,开系稳流过程的能量平衡式(开系稳流过程热力学第一定律),简化形式：,或,节流,8,轴功,1、可逆轴功 的计算：,2、实际轴功的计算：,产功设备（透平）：,耗功设备：,9,3.气体压缩过程,1.等温压缩,2.绝热过程,3.多变过程：,4.多级多变压缩,10,在1mK的条件下，当压缩比一定时： 等温压缩功最小，终温最低； 绝热压缩功最大，终温最高； 多变压缩功和终温介于两者

3、之间。,11,热力循环热力学第二定律及其应用,热力学第二定律的三种表述 封闭体系的熵平衡式,熵流,敞开体系稳流过程的熵平衡式,孤立体系的熵平衡式,12,热力学图表,T-S 图（重点掌握）,焓熵图（hs 图）,压焓图（ph）,水蒸气性质表,13,等焓线,TS 图,等压线,14,hs 图,15,ph图,16,蒸汽动力循环,1.卡诺循环(可逆热机）：T-S图表示 2.朗肯循环：T-S图表示，各过程代表的意义。 朗肯循环改进的措施： 提高蒸汽的过热温度 提高蒸汽的压力 采用再热循环 采用回热循环 采用热电循环 3.热效率,17,1,4,3,2,TS 图上的朗肯循环,18,制冷,逆卡诺制冷循环： T-S

4、图表示，制冷系数与哪些因素有关？ 蒸汽压缩制冷循环： T-S图表示，各过程代表的意义。,（1）、降低冷凝温度,（2）、提高蒸发温度,（3）、过冷,吸收式制冷循环,19,热泵,热泵是一种节能装置，工作原理、目的与制冷机的比较。,制热系数与哪些因素有关？,20,化工过程热力学分析,1.理想功（ ）,2.不可逆过程的损耗功,混合过程,21,3、 （ ）与 （ ）,流动过程,传热过程,建立环境模型,22,4.两种效率,（1）、第一定律效率,a.热效率：,b、用于蒸汽压缩制冷上，系数为制冷系数：,c、用于吸收式制冷循环，系数为热力系数：,d、用于热泵，系数为制热系数：,e、传热过程：,23,（2）、第二

5、定律效率,1）、普遍 效率,2）、热力学效率,耗功：,传热：,产功：,24,3、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,4、合理用能的总则,按质用能，按需供能。,25,溶液热力学基础,1.化学位 2.偏摩尔量,26,3.逸度、逸度系数的定义及计算,纯组分逸度的定义：,逸度系数：,纯气体逸度的计算,状态方程计算,对应状态原理计算,两参数图：,三参数图：,截项的维里方程,（1）纯组分,T=常数,27,（2）混合物中组分i的逸度和逸度系数：,T=常数,逸度系数定义:,均相混合物中组分 i 的逸度定义：,计算方法：,路易斯兰德尔规则,第二维里系数法,R-K 方程,28,4.理

6、想溶液的定义、偏摩尔性质及混合性质,29,5.两种标准态,路易斯兰德尔规则为标准态,理想溶液,真实溶液,亨利定律为标准态,亨利系数,30,6.真实溶液 混合性质定义 过量性质的定义,31,7.活度、活度系数的定义,活度：,活度系数：,8.G-D方程及用途,吉杜方程的主要用途:,(1) 检验实验测定的混合物的热力学性质数据的正确性,(2) 从一个组分的偏摩尔量推算另一组分的偏摩尔量 (二元系统),32,9. 活度系数模型,GE模型即活度系数模型,10.正规溶液的特征,SE=0, VE=0, HE0, GE=HE=UE,11.无热溶液特征,HE=0, SE0, GE=-TSE,33,以正规溶液为基础的活度系数模型,（1）范拉尔(van Laar)方程,（2）Scatchhard-Hildbrand(SH)正规溶液模型,（3）Wohl(伍尔）型方程,以无热溶液为基础的活度系数模型,（1）似晶格模型,（2）Flory-Huggins模型,（3）Guggenheim模型,（4）局部组成型方程, Wilson模型,