...wd......wd......wd...1、化工熱力學(xué)的研究方法：宏觀研究方法微觀研究方法。2、熱力學(xué)體系：孤立體系〔無(wú)物質(zhì)無(wú)能量〕封閉體系〔無(wú)物質(zhì)有能量〕敞開(kāi)體系〔有物質(zhì)有能量〕。3、體系環(huán)境：在熱力學(xué)分析中，將研究中涉及的一局部物質(zhì)〔或空間〕從其余物質(zhì)〔或空間〕中劃分出來(lái)。其劃分出來(lái)局部稱為體系，其余局部稱為環(huán)境。4、狀態(tài)函數(shù)：描述體系所處狀態(tài)的宏觀物理量成為熱力學(xué)變量〔狀態(tài)函數(shù)〕。常用的狀態(tài)函數(shù)有壓力、溫度、比容、內(nèi)能、焓、熵、自由焓等。5、循環(huán)：體系經(jīng)過(guò)一系列的狀態(tài)變化過(guò)程后，最后由回到最初狀態(tài)，則整個(gè)的變化稱為循環(huán)。分為正向循環(huán)和逆向循環(huán)。6、臨界點(diǎn)：氣化線的另一個(gè)端點(diǎn)是臨界點(diǎn)C，它表示氣液兩相能共存的最高壓力和溫度，即臨界壓力和臨界溫度。7、臨界點(diǎn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式：臨界等溫線在臨界點(diǎn)上的斜率和曲率都等于零。數(shù)學(xué)上表示為〔2-1〕〔2-2〕8、直線直徑定律：當(dāng)以飽和液體和飽和蒸氣密度的算術(shù)平均值對(duì)溫度作圖時(shí)，得一近似的直線。9、純物質(zhì)的p-V-T圖：P510、理想氣體狀態(tài)方程：〔2-4〕式中，p為氣體壓力；V為氣體摩爾體積；T為絕對(duì)溫度；R為通用氣體常數(shù)8.314J/(mol·K)11、范德華方程〔vanderWaals方程〕：〔2-5〕其中；。12、R-K方程：〔2-6〕其中;。13、維里方程〔Virial方程〕：(2-26)或者〔2-27〕式中，分別稱為第二、第三、第四、Virial系數(shù)。14、比照態(tài)原理：在一樣的比照狀態(tài)下，所有的物質(zhì)表現(xiàn)出一樣的性質(zhì)。令式中，、、分別稱為比照溫度、比照壓力、比照摩爾體積。15、偏心因子：其他流體在Tr=0.7處的縱坐標(biāo)值與氬、氪和氙在同一條件下的值的差能夠表征該物質(zhì)的某種特性，Pitzer就把這個(gè)差值定義為偏心因子。即〔2-45〕15、普遍化的維里方程：〔2-50〕對(duì)于指定的氣體來(lái)說(shuō)，B僅僅是溫度的函數(shù)，B的普遍化關(guān)系只與比照溫度有關(guān)，而與比照壓力無(wú)關(guān)。因此〔2-51〕式中16、熱力學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系〔四大方程〕：17、循環(huán)關(guān)系式：〔3-7〕當(dāng)需要將變量加以變化是，這一方程式很有用。18、Maxwell關(guān)系式：19、剩余性質(zhì)法()：氣體在真實(shí)狀態(tài)下的熱力學(xué)性質(zhì)與在同一溫度、壓力下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)之間的差額。即:〔3-31〕20、逸度和逸度系數(shù):由于只有當(dāng)壓力為零時(shí)，真實(shí)氣體狀態(tài)才表現(xiàn)為理想氣體狀態(tài)性質(zhì)，所以，給出了純物質(zhì)的逸度定義。逸度性質(zhì)定義為物質(zhì)的逸度和它的壓力之比。對(duì)純物質(zhì)〔3-75〕由于逸度與壓力具有一樣的單位，所以逸度系數(shù)是無(wú)量綱的。21、兩相系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)：?jiǎn)谓M分系統(tǒng)氣液平衡的兩相混合物性質(zhì)，與各相的性質(zhì)和各相的相對(duì)量有關(guān)。因?yàn)轶w積、焓和熵等都是容量性質(zhì)，故氣液混合物的相應(yīng)值是兩相數(shù)值之和。〔3-96〕式中，M是泛指的熱力學(xué)容量性質(zhì)；下角標(biāo)、分別表示互成平衡的兩相。22、干度：氣相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或摩爾分?jǐn)?shù)。23、化學(xué)位：〔4-9〕式中，下標(biāo)是指除組分以外的其余組分的物質(zhì)的量都保持不變。上式給出了組分的化學(xué)位定義。24、偏摩爾性質(zhì)：式〔4-9〕中用偏微分形式說(shuō)明了體系性質(zhì)隨組成的改變，這種偏微分在溶液熱力學(xué)中具有重要的意義，稱作溶液中組分的偏摩爾性質(zhì)，用符號(hào)表示。其定義式可寫(xiě)為〔4-10〕式中，稱為在指定、和組成下物質(zhì)的偏摩爾性質(zhì)；是總物質(zhì)的量；泛指溶液的摩爾熱力學(xué)性質(zhì)〔。對(duì)于二元體系〔4-16〕〔4-17〕在溶液熱力學(xué)中有三類性質(zhì)：溶液性質(zhì)〔〕偏摩爾性質(zhì)〔〕純組分性質(zhì)〔〕。25、混合物的逸度和逸度系數(shù)：同純物質(zhì)一樣，理想氣體混合物的逸度等于壓力。純物質(zhì)的逸度，混合物中。組分的逸度，混合物的逸度。也有三種逸度系數(shù)。混合物的逸度系數(shù)定義為26、活度與活度系數(shù)：活度定義為溶液中組分的逸度對(duì)該組分在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的逸度之比，用表示，以表示真實(shí)溶液對(duì)理想溶液的偏離。〔4-58〕式中選取與溶液處于同一溫度、同一壓力下的純組分作為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。理想溶液中組分的活度等于以摩爾分?jǐn)?shù)表示的組分。活度與摩爾分?jǐn)?shù)之比稱為活度系數(shù)，以表示。〔4-59〕27、理想溶液的混合性質(zhì)變化：〔4-68〕〔4-69〕〔4-70〕〔4-71〕理想溶液的混合焓和混合體積變化都等于零，而為負(fù)值，是正值。28、相平衡判據(jù)：除各相的溫度、壓力一樣外，各相中各組分的化學(xué)位或各相中各組分的分逸度必須相等。29、相律：相律提醒出平衡體系的自由度、組分?jǐn)?shù)、相數(shù)之間的關(guān)系。其表達(dá)式如下〔5-6〕30、單組分與二元體系的圖的差異：?jiǎn)谓M份二元體系氣液共存狀態(tài)以一條曲線表示，其泡點(diǎn)線與露點(diǎn)線重合。氣液共存狀態(tài)以一個(gè)區(qū)域表示。臨界點(diǎn)是氣液兩相共存的最高溫度與最高壓力。臨界點(diǎn)未必是氣液兩相共存的最高溫度和最高壓力。等壓下沸點(diǎn)溫度保持不變，待液體全部氣化后溫度才能升高。物態(tài)處于液態(tài)，等壓下升溫到泡點(diǎn)溫度，液體開(kāi)場(chǎng)氣化，液體不斷氣化，液相的含量也隨之改變，體系的溫度也不斷升高，直至該壓力下露點(diǎn)溫度，才全部氣化。31、閃蒸：高于泡點(diǎn)壓力的液體混合物，如果壓力降低到泡點(diǎn)壓力與露點(diǎn)壓力之間，就會(huì)局部氣化，也叫閃蒸。32、液液相分裂判據(jù)：等溫等壓相分裂成兩液相33、能量平衡方程的簡(jiǎn)化：〔1〕封閉體系：體系與環(huán)境之間的界面不允許傳遞物質(zhì)，而只有能量交換，〔6-12〕〔2〕穩(wěn)態(tài)流動(dòng)體系：物料連續(xù)地通過(guò)設(shè)備，進(jìn)入和流出的質(zhì)量流率在任何時(shí)刻都完全相等，體系中任意點(diǎn)的熱力學(xué)性質(zhì)都不隨時(shí)間變化，體系沒(méi)有物質(zhì)及能量的積累，〔6-13〕或?qū)懗伞?-14〕式中，分別為單位質(zhì)量的焓變、動(dòng)能變化、位能變化、與環(huán)境交換的熱量及軸功。34、理想功、損失功、熱力學(xué)效率：理想功即指體系的狀態(tài)變化是在一定的環(huán)境條件下按完全可逆的過(guò)程進(jìn)展時(shí)，理論上可能產(chǎn)生的最大功或者必須消耗的最小功。損失功：由于實(shí)際過(guò)程的不可逆性，導(dǎo)致在給定狀態(tài)變化的不可逆的實(shí)際功和產(chǎn)生一樣狀態(tài)變化的理想功之間的差值，此差值就稱為損失功。〔6-42〕熱力學(xué)效率定義為理想功和實(shí)際功的比值〔6-45〕〔6-46〕35、制冷循環(huán)分類：制冷循環(huán)就是消耗外功或熱能而實(shí)現(xiàn)熱由低溫傳向高溫的逆向循環(huán)。分為消耗外功的制冷循環(huán)〔空氣壓縮制冷、蒸汽壓縮制冷〕和消耗熱能的制冷循環(huán)〔吸收式制冷、蒸氣噴射制冷〕。36、化學(xué)反響計(jì)量系數(shù)：化學(xué)反響式可表示為下述的通式〔10-1〕式中，為化學(xué)計(jì)量系數(shù)。37、反響進(jìn)度：凡參加反響的各種物質(zhì)，反響了的物質(zhì)的量對(duì)其計(jì)量系數(shù)的比值都相等。令此比值為，其定義式由以下方程式表示〔10-2〕因此，化學(xué)物質(zhì)的物質(zhì)的量的微分變化和間的普遍關(guān)系為〔10-3〕式中，變量稱為反響進(jìn)度，它表示化學(xué)反響已經(jīng)發(fā)生的程度。38、平衡常數(shù)〔〕的計(jì)算方法：①實(shí)驗(yàn)測(cè)定法〔直接測(cè)定在一定條件下到達(dá)平衡時(shí)各組分的成分〕。②由根本熱數(shù)據(jù)間接算出值。〔10-14〕式中，稱為反響的標(biāo)準(zhǔn)自由焓變化，是的一種習(xí)慣表示。從標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓數(shù)據(jù)來(lái)估算：過(guò)程的是由始末狀態(tài)決定，與與過(guò)程的途徑無(wú)關(guān)，因此任何一化學(xué)反響的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓變化等于生成物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓之和減去反響物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓之和。〔10-15〕式中，為生成物中組分的物質(zhì)的量；為反響物中組分的物質(zhì)的量；為組分在溫度時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓；為組分在溫度時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓。從標(biāo)準(zhǔn)反響熱和標(biāo)準(zhǔn)反響熵來(lái)估算：〔10-16〕〔10-17〕式中，是溫度時(shí)化學(xué)反響的標(biāo)準(zhǔn)焓變，即反響熱；是組分的生成熱。〔10-18〕式中，為溫度時(shí)化學(xué)反響的標(biāo)準(zhǔn)熵變；為生成物在溫度和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對(duì)熵；為生成物在溫度和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對(duì)熵。39、輕烴類混合物平衡組成的計(jì)算方法：對(duì)輕烴類體系，可利用所制作的列線圖〔附錄八〕，根據(jù)壓力與溫度條件直接查出各組分的值，如果溫度或壓力未知，需用試差法求解。40、蒸汽動(dòng)力循環(huán)的過(guò)程分析：循環(huán)是最簡(jiǎn)單的蒸汽動(dòng)力循環(huán)。由鍋爐、過(guò)熱器、汽輪機(jī)、冷凝器和水泵組成。進(jìn)鍋爐的壓縮水4在鍋爐中等壓吸熱變?yōu)楦邷馗邏旱倪^(guò)熱水蒸氣1，進(jìn)入汽輪機(jī)做絕熱膨脹，推動(dòng)葉輪輸出軸功，汽輪機(jī)出口蒸汽是處于低壓下的濕蒸汽2(工程上也稱乏氣)，然后進(jìn)入冷凝器等壓冷凝成飽和水3，冷凝放出的熱量被冷卻水冷卻，低壓飽和水3經(jīng)水泵升壓成壓縮水4又進(jìn)入鍋爐，工質(zhì)水在蒸汽動(dòng)力裝置中完成任務(wù)一次封閉循環(huán)。1—2過(guò)程：汽輪機(jī)中工質(zhì)等熵膨脹(可逆絕熱膨脹)，對(duì)外做功〔7-1〕2—3過(guò)程：濕蒸汽在冷凝器中等壓等溫冷凝，工質(zhì)冷凝的放熱量〔7-2〕3—4過(guò)程：飽和水在水泵中做可逆絕熱壓縮，水泵消耗的壓縮功〔7-3〕由于水的不可壓縮性，壓縮過(guò)程中水的容積變化很小，消耗的壓縮功亦可按下式計(jì)算4—1過(guò)程：鍋爐中水等壓升溫和等壓氣化，工質(zhì)在鍋爐中的吸熱量〔7-4〕熱效率是鍋爐所供應(yīng)的熱量中轉(zhuǎn)化為凈功的分率，用符號(hào)表示〔7-5〕41、平衡轉(zhuǎn)化率、平衡產(chǎn)率：42、反響系統(tǒng)的相律：如果系統(tǒng)里有個(gè)獨(dú)立反響達(dá)成平衡，那么就有個(gè)關(guān)聯(lián)相律變數(shù)的獨(dú)立方程式。取變量數(shù)與方程數(shù)的差，得或〔