第二章化工常用基礎數據

1.掌握化工常用基礎數據類型；2.掌握收集化工常用基礎數據的方法；主要內容常用基本物性數據常用熱力學物性數據化學反應和熱化學數據傳遞參數本章要求第一頁，共二十頁。第一節常用基本物性數據一、臨界常數

臨界常數是重要的物質基本性質數據，它不僅表示本身的物理意義，而且也是用以計算其他物質基本性質的主要數據。1.臨界溫度氣體可以液化的最高溫度稱為臨界溫度，記作Tc。2.臨界壓力臨界溫度下氣體液化所需的最低壓力稱為臨界壓力，記作Pc。3.臨界體積在臨界溫度及臨界壓力下，1mol氣體所占的體積稱為臨界體積，記作Vc，即為摩爾臨界體積。4.臨界常數的應用臨界溫度、臨界壓力和臨界體積通稱為臨界常數。

第二頁，共二十頁。第一節常用基本物性數據二、密度和相對密度1.密度⑴密度單位體積的物質所具有的質量稱為該物質的密度。定義式為理想氣體：第三頁，共二十頁。⑵重度單位體積物質的重量稱為該物質的重度，定義式：2.相對密度物質A的相對密度是物質A的密度與基準物質的密度之比。相對密度一般可通過數據手冊查得。第一節常用基本物性數據

第四頁，共二十頁。三、蒸氣壓和飽和蒸氣壓在一定的溫度下，液體內的一些分子會由于運動而逸出液面形成蒸氣，同時還有一部分分子從蒸氣中經過液面進入液體內。當逸出液面進入蒸氣的分子總數與經過液面進入液體的分子總數相等時，我們就說液體與其液面上的蒸氣呈飽和狀態。當液體與其蒸氣呈平衡狀態時，此蒸氣所產生的壓力稱為飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。蒸氣壓隨溫度升高而增加。在相同的溫度下，不同的液體的飽和蒸氣壓不同。蒸氣壓越高，液體越容易汽化。第一節常用基本物性數據第五頁，共二十頁。典型蒸氣壓計算經驗公式1.安托尼(Antoine)公式：2.克拉貝龍（Clapeyron）蒸氣壓方程：

第一節常用基本物性數據第六頁，共二十頁。第一節常用基本物性數據蒸汽壓的計算舉例

例2-2巳知水的安托尼常數A＝7.96681，B＝1668.211C＝228．求100℃時水的飽和蒸氣壓為多少？

解：得：第七頁，共二十頁。

熱力學物性數據是化工計算中常用的另一類基礎數據。常用的有：內能、焓、熵、熱容、相變熱、自由能、自由焓等。本節主要內容是介紹熱容、相變熱、焓等熱力學物性數據的物理意義、計算或估算方法。第二節常用熱力學物性數據第八頁，共二十頁。一、熱容

當對物質進行加熱時，其溫度升高，當物質冷卻時放熱，其溫度降低。單位質量的物質溫度升高1K（或l℃）所需的熱量稱為熱容，又叫比熱。

1.分類

按物質的量分

⑴質量熱容，單位為⑵摩爾熱容，單位為

按過程特征分

⑴恒壓熱容：⑵恒容熱容：氣體的和不同，但固體和液體的和差別很小，化工計算中所用的熱容一般都是等壓熱容。第二節常用熱力學物性數據第九頁，共二十頁。2.計算方法⑴式中a、b、c、d——物質熱容隨溫度變化的擬合參數⑵當缺乏數據時，可用基團結構加和法進行估算。式中各參數查取見教材適合：理想氣體3.舉例：略（見教材）第二節常用熱力學物性數據第十頁，共二十頁。第二節常用熱力學物性數據

二、相變熱1.定義任何物質都有三種相態，氣相、液相和固相，在化工生產過程中，因為反應條件的變化和化學反應的影響，常有物質會從一種相態變到另一種相態，出現蒸發、冷凝、結晶、升華等相變過程，在相變發生的過程中伴隨著熱量的產生，稱為相變熱。2.分類⑴蒸發熱（或冷凝熱）：當溫度和壓力不變，1mol液體蒸發時所需的熱量（或氣體冷凝時放出的熱量），用表示。

⑵熔融熱（或凝固熱）：當溫度和壓力不變，1mol固體熔融所需的熱量（或液體凝固時放出的熱量），用表示。⑶升華熱（或凝華熱）：當溫度和壓力不變，1mol固體升華時所需的熱量（或氣體凝華時放出的熱量），用表示。

第十一頁，共二十頁。3.計算相變熱的經驗公式蒸發熱的經驗公式：⑴特魯頓（Trouton）法則⑵里德爾（Reidel）法則

⑶克-克（Clausius-Clapeyron）方程⑷沃森（Watson）公式第二節常用熱力學物性數據

第十二頁，共二十頁。第二節常用熱力學物性數據4．舉例例2-4用特魯頓和里德爾公式分別計算乙醚在正常沸點時的蒸發熱（乙醚的、、）。解：（1）用（2-16）式計算，取88，則（2）用（2-17）式計算，由、、

第十三頁，共二十頁。三、焓1.定義焓是一個狀態函數，它的定義式是：式中H——體系的焓，J；

U——體系的內能，J；

p——體系的壓力，Pa；V——體系的體積，m3

2.計算第二節常用熱力學物性數據第十四頁，共二十頁。

化工產品的生產過程往往伴隨著化學反應，化學反應過程的反應熱是能量衡算過程中的一個重要參數，本節重點介紹標準生成熱、標準燃燒熱及反應熱的有關概念及它們之間的聯系。一、標準生成熱第三節化學反應和熱化學數據在25℃，101.3kPa下，由穩定單質生成1mol化合物時的焓變即為標準生成熱，以表示，單位為：kJ?mol-1，與物質狀態有關，同一種物質在氣態、液態和固態的標準生成熱都是不一樣的，在25℃，101.3kPa下，處于穩定狀態的單質其=0，常見物質的可查有關的手冊，本書附錄中也收錄了一些常見物質的標準生成熱數據。第十五頁，共二十頁。二、標準燃燒熱第三節化學反應和熱化學數據三、反應熱1.定義

在25℃，101.3kPa下，由各種處于穩定狀態的1mol物質進行燃燒反應生成指定燃燒產物時的焓變，稱為物質的標準燃燒熱，以表示。常見物質的可查有關的手冊，本書附錄中也收錄了一些常見物質的標準燃燒熱數據。在25℃，101.3kPa下，由穩定單質生成1mol化合物時的焓變即為標準標準生成熱，以表示，單位為：kJ?mol-1，與物質狀態有關，同一種物質在氣態、液態和固態的標準生成熱都是不一樣的，在25℃，101.3kPa下，處于穩定狀態的單質其=0，常見物質的可查有關的手冊，本書附錄中也收錄了一些常見物質的標準生成熱數據。第十六頁，共二十頁。

2．計算1）由標準生成熱計算標準反應熱由標準生成熱計算標準反應熱可采用下式：2）由標準燃燒熱計算

第三節化學反應和熱化學數據第十七頁，共二十頁。

一、黏度

1.定義 當流體流動時，由于其內部分子間的作用力不產生的阻力。不同的流體產生的阻力大小不同，所以有的流體容易流動，有的流體較難流動。表示這種阻力大小的物性叫做黏度。

2.分類黏度一般分為動力黏度和運動黏度兩種。⑴動力黏度——動力黏度度是兩流體層相距1cm，其面積各為1cm2，相對移動速度為lcm／s時所產生的阻力。動力黏度又稱絕對黏度，通常所謂的黏度就是指動力黏度。⑵運動黏度——運動黏度是流體的動力黏度與其密度之比：

第四節傳遞參數第十八頁，共二十頁。二、熱導率熱量能夠從物體的高溫部分沿著物體傳到其低溫部分。這種傳熱過程叫做熱傳導。不同的物質傳熱的本領并不相同。物質的傳熱本領可以用熱導率表示。熱導率的定義為物質厚度為1m，其兩壁面溫度相差1K時，每單位時間通過該平壁的熱量，以λ表示，λ數值越大，該物質的導熱性能越好。規律：金屬的熱導率最大，傳熱效果最好，非金屬的固體次之，液體的較小，氣體的最小。

第四節傳遞參數第十九頁，共二十頁。內容總結第二章化工常用基礎數據。單位質量的物質溫度升高1K（或l℃