化工热力学复习资料讲解
- 格式:docx
- 大小:329.53 KB
- 文档页数:9
《化工热力学》综合复习资料一、丙烷气体的始态为1.013×105Pa 、400K(可以视为理想气体),终态为3.013×105Pa 、500K 。
已知丙烷在理想气体状态下的摩尔热容为:T C ig p 1775.099.22+= (J/mol.K)试采用三参数普遍化关系式计算始态至终态的焓变与熵变。
二、某二元液体混合物在298K 、0.1MPa 下的摩尔焓由下式表示:)510(150100212121x x x x x x H +++= J/mol试求:(a) 用x1表示的1H 和2H 的表达式; (b) 纯物质摩尔焓H1和H2的数值。
(c) 无限稀释下液体的偏摩尔焓∞1H 和∞2H 的数值。
三、某炼厂有一台蒸汽透平,已知水蒸汽入口的温度为440℃,压力为40×105Pa ,流率为4000kg/h ,蒸汽排出的压力为7.0×105Pa 。
(1) 假定透平绝热可逆操作,试计算透平的功率;(2) 若透平绝热操作,输出的轴功等于绝热可逆轴功的82.65%。
则蒸汽的出口温度为多少?并计算过程的有效能损失。
四、某炼厂有一台蒸汽透平,已知水蒸气入口的温度为400℃,压力为1.0MPa ,蒸汽排出的压力为0.1 MPa 。
该透平每kg 蒸汽在20℃环境中损失热量22.22kJ ,并且输出的轴功等于绝热可逆热机轴功的85%。
试利用水蒸气表计算:(1) 蒸汽的出口温度;(2)过程的理想功和有效能损失。
五、在一定温度和压力下,某二元液体混合物的活度系数可用下式表述:2111)(ln bx x a b a --+=γ2222)(ln bx x a b a --+=γ 式中a 、b 仅为T 、p 的函数,γi 为基于Lewis-Randall 规则标准态下的活度系数,请判断这两个公式是否符合热力学一致性(即是否满足Gibbs-Duhem 方程)? 六、在某T , p 下,测得某二元体系的活度系数值可用下列方程表示:122ln (20.5) x x γ=+,211ln (20.5) x x γ=+,i γ为基于Lewis -Randall 规则标准状态下的活度系数。
第2章流体的P-V-T 关系1.掌握状态方程式和用三参数对应态原理计算PVT 性质的方法。
2.了解偏心因子的概念,掌握有关图表及计算方法。
1. 状态方程:在题意要求时使用该法。
① 范德华方程:常用于公式证明和推导中。
② R —K 方程: ③ 维里方程:2. 普遍化法:使用条件:在不清楚用何种状态方程的情况下使用。
三参数法:① 普遍化压缩因子法② 普遍化第二维里系数法Redlich-Kwong (RK )方程Soave (SRK )方程Peng-Robinson (PR )方程()22a 0.45724c r cR T T P α=0.0778c cRT b P =§2-5高次型状态方程virial 方程 virial 方程分为密度型:和压力型:第3章 纯物质的热力学性质1、热力学性质间的关系dU TdS pdV =-H=U+PV d H T d S V d =+A=U-TS d A S d Tp d V =--G=H-TS d G S d TV d =-+Maxwell 关系式S V T P V S ∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭S P T V P S ∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ V T P S T V ∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ P TV S T P ∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭转换公式: 1Z X YX Y Z Y Z X ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭3.2计算H ∆和S ∆的方法1.状态方程法: P P V d H C d T V T d PT ⎡⎤∂⎛⎫=+- ⎪⎢⎥∂⎝⎭⎣⎦ P PC V d S d T d PT T ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭ 2.剩余性质法:①普遍化压缩因子图()()01R R RTC C CH H HRT RT RT ω=+ ()()1R R R TS S S R RRω=+②普遍化的第二维里系数方法0101R T r r r C r r H dB dB P B T B T RT dT dT ω⎡⎤⎛⎫=-+-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦ 01R T r rr S dB dB P R dT dT ω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭ 0 1.60.4220.083r B T =-14.20.1720.139rB T =-导出: 0 2.60.675r r dB dT T = 15.20.772r rdB dT T = 第6章 化工过程能量分析热力学第一定律一、功 Wp dVδ=-外不可逆过程: 2112W P dV =-⎰外体可逆过程: 21V rev V W p dV =-⎰体体规定:体系吸热为正,放热为负;对外做功为负,接受功为正。
化工热力学——复习重点一. 流体混合物(必背公式)重要的摩尔性质和偏摩尔性质摩尔性质M偏摩尔性质二. 化工过程能量分析(简答题)1. 稳态流动系统的热力学第一定律 [J/Kg]2. 常见稳流体系装置以及能量分析i M ∑==Ni ii x M M 1{}in P T i ti nM M ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=,,RTG Ei γln ∑==Ni i i Ex RT G 1ln γ{}in P T i E i n RT nG ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=,,)/(ln γf ln iiy f ˆln ∑==Ni i ii y fy f 1ˆln ln {}in P T i i i n f n y f≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=,,ln ˆln ϕln iϕˆln ∑==Ni i i y 1ˆln ln ϕϕ{}in P T i i n n ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=,,ln ˆln ϕϕ三.蒸汽动力循环与制冷循环(简答题)1.蒸汽动力循环能量分析(Energy Analysis)Turbine汽轮机:1 –2表示过热蒸汽在汽轮机中的可逆绝热膨胀过程,对外所做轴功可由膨胀前后水蒸汽的焓值求出。
Condensor冷凝器:2 –3表示乏汽在冷凝器中的等温等压冷凝过程,放出的热量。
Pump水泵:3 –4表示冷凝水通过水泵由P3升压至P4的可逆绝热压缩过程,需要消耗的轴功。
把水看作是不可压缩流体,则Boiler锅炉:4 –1表示液体水在锅炉中被等压加热汽化成为过热蒸汽的过程。
工质在锅炉中吸收的热量。
2.制冷循环(单级制冷循环)能量分析(Energy Analysis) 1-2可逆绝热压缩过程:W s = H2-H1 kJ/kg2-4等压冷却、冷凝过程:q2 = H4 - H2 kJ/kg4-5节流膨胀过程:H5 = H45-1等压、等温蒸发过程:q0 = H1-H5 kJ/kg。
化工热力学总复习一.绪论1.化工热力学的研究内容:①测量关联与推算不同条件下物质的平衡性质熵焓,温度压强(纯物质),组成(混合物)②能量的计算建立在热力学第一,第二定律基础上③单元操作相应的相平衡组分逸度④物性及热力学性质状态方程2.热力学的研究方法:①微观热力学(统计热力学)②宏观热力学(经典热力学)研究体系达到平衡时的热力学性质,物系从一个状态到另一状态中间的变化。
无法研究速率问题二.流体的P-V-T关系1.几个概念①状态方程:描述流体P-V-T关系的函数式f(P.V.T)=0 称为状态方程②临界点:表示气液两相能共存的最高压力和温度的汽化线的另一个端点,称为临界点③超临界流体:高于临界压力和温度的区域内的流体车称为超临界流体(既不同于液体,又不同于气体,它的密度可以接近液体,但具有类似气体的体积可变性和传递性质。
可作为特殊的萃取溶剂和反应介质)2..状态方程的比较①.Van der Waals 方程:可用于气液两相,但是精度不高,实际应用较少。
常数随物质而异,由临界参数计算而得②.RK方程:适用于非极性和弱极性化合物,对多数强极性化合物的计算偏差较大。
能较成功的应用于气相,但对液相效果较差,不能用于气液相平衡的计算。
常数于流体特性有关,可由物质的临界参数计算③.SRK方程:计算精度比RK方程高,用于气液相平衡计算时精度较高,工程上应用广泛。
方程常数b与RK方程一致,但认为a不再是常数而是温度的函数④.PR方程:从SRK方程改进而来,精度更高,也是气液平衡工程计算的常用方程,预测液体摩尔体积的准确度较SRK明显提高。
方程参数利用纯物质的临界参数和偏心因子计算⑤.Virial方程:用于液相计算误差较大,不能用于气液相平衡计算。
其系数仅是温度的函数。
一般用普遍化方法估算。
目前尚未全部解决维里系数的数值⑥.M-H方程:方程准确度高,适用范围广,能用于包括非极性至强极性的化合物。
方程常数只需使用纯物质的临界参数及一点蒸汽压数据便可求得,是能从较少输入信息便可获得多种热力学性质的最优秀的状态方程之一3.Virial方程与virial系数①.从什么角度导出的维里方程?分子之间相互作用的受力②.维里方程为什么是纯理论方程?维里方程系用统计力学的方法推导而来,故而具有坚实的理论基础③.维里系数的确切的物理意义:第二维里系数是考虑到两个分子碰撞或相互作用导致的与理想行为的偏差,第三则是反映了三个分子碰撞所导致的非理想行为④.为什么维里方程可以截断?∵维里方程是无穷级数的形式,而实际应用时由于维里系数数据的缺乏,常使用近似成立的舍项形式,而多分子相互作用的概率很低,对Z的贡献逐项减小,∴可以截断⑤.什么时候截断误差大?什么时候使用二项截断式?压力越高,多分子碰撞的几率越大,引起的误差也越大;通常中,低压时取二项截断式⑥.维里系数取决于什么?对于一定物质而言,纯物质中维里系数仅取决于温度(混合物中取决于温度和各相组成)4.对比态原理及其应用①.对比态原理的对比态参数是什么意思?②.对比态有几个参数?哪几个?有三个;是对比温度Tr,对比压力Pr,和偏心因子ω③.偏心因子的概念?任一流体在Tr=0.7处的纵坐标lgP rS值与氩氪氙在同一条件下的lgPrS的差值④.什么时候ω=0?当流体是简单流体时,ω=0⑤.什么是简单流体?是惰性气体系球形分子的流体是简单流体5普遍化状态方程(由对比态原理推出的方程)①.状态方程的三个参数Tr Pr Vr②.两种普遍化计算方法维里系数法,普遍化压缩因子法③.Z0 Z1是谁的函数?是Pr ,Tr的复杂函数6.真实气体混合物的P-V-T关系①.混合物的P-V-T关系的状态方程的基本思路:利用纯物质的状态方程,推广应用到混合物,将A B等常数用混合物的常数代入(利用混合规则,即纯物质的性质及其组成来转化)②.混合维里系数中交叉项维里系数为什么会存在?不同的分子之间相互作用的影响③.维里系数下标的意义:B11,B22:纯物质的第二维里系数B12=B21:交叉第二维里系数,反映不同组分分子1,2之间的相互作用④.给出Σ公式进行展开,合并:B=ΣiΣjYiYjBij=y1y1B11+y1y2B12+y2y1B21+y2y2B227.液体的P-V-T性质①. 了解两个名词:修正的Rackett方程三.纯流体的热力学性质1.热力学性质间的关系①.两个概念:体积膨胀系数β等温压缩系数k②.剩余性质的定义:气体在真实状态下的热力学性质在同一温度,压力下当气体处于理想状态下热力学性质之间的差额③.计算剩余性质的目的:为了计算实际流体的热力学性质2.气体热力学性质的普遍化关系法①.计算剩余性质使用普遍化法时,把剩余性质变成谁的函数?Tr Pr Z PV=ZRT [Z:普遍化压缩因子]3.逸度和逸度系数①.为什么要引入逸度?为了修正什么?为了便于表达真实气体的自由焓,为了表征体系的逃逸趋势;为了修正压力②.什么是逸度系数?什么时候逸度系数=1?逸度系数是物质的逸度与其压力之比;[低压]理想气体时φi=1③.逸度系数的计算普遍化方法-----三参数(P V T)4.液体的逸度①.液体的逸度怎么定义?②.怎么计算液体逸度?通过液体饱和蒸汽压进行两次修正③.什么是Poynting因子?什么时候需要它?指数校正项称为Poynting因子;在高压下需要四.流体混合物的热力学性质1.化学位和偏摩尔性质①.偏摩尔体积的下标:(T,P,Nj) 混合后的偏摩尔体积与组成有关②.M Mi Mi 与Mt的名称③.摩尔与偏摩尔体积&性质之间的关系:M=Σ(XiMi)2.Gibbs-Duhem 方程x1dM1+x2dM2=0 从一个组分的偏摩尔性质推算另一个组分①.Gibbs-Duhem方程表示了谁与谁的关系:混合物性质M与混合物中各组分的偏摩尔性质Mi之间的依赖关系3.混合物的逸度和逸度系数①.两个区别:混合物的逸度-----混合物总压的修正混合物的组分逸度------对分压的修正②.混合物的组分逸度的定义:通过给出纯物质的逸度公式改写4.理想溶液和标准态①.什么是理想溶液?组成结构相似(同系物)②.如何计算理想溶液的逸度?(为了考试方便) Lewis-Randall定则5.活度与活度系数①.二者用来修正什么?用来修正摩尔浓度②.运用活度与活度系数可以说明什么?可以说明理想溶液(与真实溶液的区别?)6.超额性质①.超额性质的概念在相同的温度,压力和组成条件下真实溶液和理想溶液性质之差②.为什么只讲超额自由焓? ∵超额自由焓与活度系数一一对应③.引入超额性质的目的?为了计算活度系数④.超额自由焓的建模中为什么取消了压强?∵其研究对象是非理想液体溶液,而压强对液体的作用影响小,故而忽略了。
化工热力学考试重点化工热力学是研究化学过程中能量转化和热力学性质的分支学科。
在化工工程中,热力学考试是重要的评估学生理解能力和应用能力的手段之一。
本文将介绍化工热力学考试的重点内容,包括热力学基本概念、热力学过程以及热力学计算方法。
一、热力学基本概念1. 系统和环境在热力学中,我们将研究对象称为系统,而系统以外的一切称为环境。
系统和环境之间可以进行物质和能量的交换。
2. 状态函数和过程函数状态函数是系统状态的特性,与系统的初始状态和最终状态有关,例如温度、压力、体积等。
过程函数是与系统经历的过程有关的函数,例如热量、功、摩尔数等。
在热力学计算中,需要了解状态函数和过程函数的特性及其在不同过程中的变化规律。
3. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律的推广。
它表明能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量守恒。
它可以表示为ΔU = Q - W,其中ΔU表示系统内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外界做功。
二、热力学过程1. 等温过程在等温过程中,系统的温度保持不变。
根据热力学第一定律,等温过程中的吸热量与所做的功相等,即Q = W。
2. 绝热过程在绝热过程中,系统与外界没有热量交换。
根据热力学第一定律,绝热过程中吸热量和所做的功为零,即Q = 0,W = 0。
3. 等压过程在等压过程中,系统的压力保持不变。
根据热力学第一定律,等压过程中的吸热量等于系统所做的功加上外界对系统所做的功,即Q = ΔH = ΔU + PΔV。
4. 等体过程在等体过程中,系统的体积保持不变。
根据热力学第一定律,等体过程中的吸热量等于系统内能的增量,即Q = ΔU。
三、热力学计算方法1. 熵变计算熵是一个系统热力学状态函数,它描述了系统的无序程度。
熵变可以通过ΔS = Q/T计算得到,其中ΔS表示熵变,Q表示吸热量,T表示系统的温度。
2. Gibb自由能计算Gibb自由能是判断系统在恒温恒压条件下是否可逆进行的指标。
1、化工热力学的研究方法:宏观研究方法 微观研究方法。
2、热力学体系:孤立体系(无物质无能量) 封闭体系(无物质 有能量) 敞开体系(有物质 有能量)。
3、体系 环境:在热力学分析中,将研究中涉及的一部分物质(或空间)从其余物质(或空间)中划分出来。
其划分出来部分称为体系,其余部分称为环境。
4、状态函数:描述体系所处状态的宏观物理量成为热力学变量(状态函数)。
常用的状态函数有压力、温度、比容、内能、焓、熵、自由焓等。
5、循环:体系经过一系列的状态变化过程后,最后由回到最初状态,则整个的变化称为循环。
分为正向循环和逆向循环。
6、临界点:气化线的另一个端点是临界点C ,它表示气液两相能共存的最高压力和温度,即临界压力c p 和临界温度c T 。
7、临界点的数学表达式:临界等温线在临界点上的斜率和曲率都等于零。
数学上表示为0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=cT T V p (2-1) 022=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=c T T V p (2-2)8、直线直径定律:当以饱和液体和饱和蒸气密度的算术平均值对温度作图时,得一近似的直线。
9、纯物质的p-V-T 图:P 5 10、理想气体状态方程:RT pV = (2-4)式中,p 为气体压力;V 为气体摩尔体积;T 为绝对温度;R 为通用气体常数 8.314J/(mol ·K)11、范德华方程(van der Waals 方程):2Va b V RT p --= (2-5) 其中c c p T R a 642722=;cp RT b 8=。
12、R-K 方程: )(5.0b V V T a b V RT p +--= (2-6) 其中c c p T R a /42748.05.22=;c c p RT b /08664.0=。
13、维里方程(Virial 方程): ++++==321VD V C V B RT pV Z (2-26) 或者 ++++==32'''1p D p C p B RT pV Z (2-27) 式中, 、、、)'()'()'(D D C C B B 分别称为第二、第三、第四、 Virial 系数。
14、对比态原理:在相同的对比状态下,所有的物质表现出相同的性质。
令 c r T T T /= c r p p p /= c r V V V /=式中,r T 、r p 、r V 分别称为对比温度、对比压力、对比摩尔体积。
15、偏心因子ω:其他流体在T r =0.7处的纵坐标S r p lg 值与氩、氪和氙在同一条件下的Sr p lg 值的差能够表征该物质的某种特性,Pitzer 就把这个差值定义为偏心因子ω。
即00.1)(-l 7.0-==r T S r p g ω (2-45)15、普遍化的维里方程:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=r r c c T p RT Bp RT Bp Z 1 (2-50) 对于指定的气体来说,B 仅仅是温度的函数,B 的普遍化关系只与对比温度有关,而与对比压力无关。
因此 10B B RT Bp cc ω+= (2-51) 式中6.10/422.0083.0r T B -=2.41/172.0139.0r T B -=16、热力学性质间的关系(四大方程):pdV TdS dU -=Vdp TdS dH +=SdT pdV dA --=SdT Vdp dG -=17、循环关系式:1-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂xz y z y y x x z (3-7) 当需要将变量加以变化是,这一方程式很有用。
18、Maxwell 关系式: V S S p V T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ p S S V p T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ T V V S T p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ Tp p S T V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 19、剩余性质法(R M ):气体在真实状态下的热力学性质与在同一温度、压力下当气体处于理想状态下热力学性质之间的差额。
即:ig R M M M -= (3-31)20、逸度和逸度系数:由于只有当压力为零时,真实气体状态才表现为理想气体状态性质,所以1lim 0=→pf i p ,给出了纯物质的逸度定义。
逸度性质定义为物质的逸度和它的压力之比。
对纯物质pf i i =φ (3-75) 由于逸度与压力具有相同的单位,所以逸度系数是无量纲的。
21、两相系统的热力学性质:单组分系统气液平衡的两相混合物性质,与各相的性质和各相的相对量有关。
因为体积、焓和熵等都是容量性质,故气液混合物的相应值是两相数值之和。
x M x M M βα+-=)1( (3-96)式中,M 是泛指的热力学容量性质;下角标α、β分别表示互成平衡的两相。
22、干度:气相的质量分数或摩尔分数。
23、化学位:j j j j n p T i n T nV i n p nS i n nV nS i i n nG n nA n nH n nU ,,,,,,,,)()()()(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=μ(4-9) 式中,下标j n 是指除i 组分以外的其余组分的物质的量都保持不变。
上式给出了组分i 的化学位定义。
24、偏摩尔性质:式(4-9)中用偏微分形式jn p T i n nM ,,⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂)(表明了体系性质随组成的改变,这种偏微分在溶液热力学中具有重要的意义,称作溶液中组分i 的偏摩尔性质,用符号i M 表示。
其定义式可写为 jn p T i i n nG M ,,)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂= (4-10) 式中,i M 称为在指定T 、p 和组成下物质i 的偏摩尔性质;n 是总物质的量;M 泛指溶液的摩尔热力学性质()(等、、、、、、ρZ G H S A U 。
对于二元体系 )(221dx dM x M M -= (4-16) )(112dx dM x M M -= (4-17) 在溶液热力学中有三类性质:溶液性质(M )偏摩尔性质(i M )纯组分性质(i M )。
25、混合物的逸度和逸度系数:同纯物质一样,理想气体混合物的逸度等于压力。
纯物质的逸度i f ,混合物中。
组分的逸度∧i f ,混合物的逸度f 。
也有三种逸度系数φφφ、、∧i i 。
混合物的逸度系数φ定义为pf =φ 26、活度与活度系数:活度定义为溶液中组分的逸度∧i f 对该组分在标准时的逸度θi f 之比,用∧i a 表示,以表示真实溶液对理想溶液的偏离。
θi i i f f a ∧∧= (4-58) 式中选取与溶液处于同一温度、同一压力下的纯组分作为标准态。
理想溶液中组分i 的活度等于以摩尔分数表示的组分i 。
活度与摩尔分数之比称为活度系数,以i γ表示。
i i i x a ∧=γ (4-59)27、理想溶液的混合性质变化:∑=∆i i idx x RTG ln (4-68) 0=∆id V (4-69)0=∆id H (4-70)∑-=∆i i idx x RS ln (4-71) 理想溶液的混合焓和混合体积变化都等于零,而id G ∆为负值,id S ∆是正值。
28、相平衡判据:除各相的温度、压力相同外,各相中各组分的化学位或各相中各组分的分逸度必须相等。
29、相律:相律揭示出平衡体系的自由度F 、组分数N 、相数π之间的关系。
其表达式如下 2+-=πN F (5-6)30、单组分与二元体系的T p -图的差异:31、闪蒸:高于泡点压力的液体混合物,如果压力降低到泡点压力与露点压力之间,就会部分气化,也叫闪蒸。
32、液液相分裂判据:等温等压 0212<∆dx G d 相分裂成两液相 33、能量平衡方程的简化:(1)封闭体系:体系与环境之间的界面不允许传递物质,而只有能量交换,W Q dU δδ+= (6-12)(2)稳态流动体系:物料连续地通过设备,进入和流出的质量流率在任何时刻都完全相等,体系中任意点的热力学性质都不随时间变化,体系没有物质及能量的积累,S W Q Z g u H +=∆+∆+∆221 (6-13) 或写成 S p k W Q E E H +=∆+∆+∆ (6-14)式中,S p k W Q Z g E u E H 和、、、∆=∆∆=∆∆)2(2分别为单位质量的焓变、动能变化、位能变化、与环境交换的热量及轴功。
34、理想功、损失功、热力学效率:理想功即指体系的状态变化是在一定的环境条件下按完全可逆的过程进行时,理论上可能产生的最大功或者必须消耗的最小功。
损失功:由于实际过程的不可逆性,导致在给定状态变化的不可逆的实际功ac W 和产生相同状态变化的理想功之间的差值,此差值就称为损失功L W 。
id ac L W W W -= (6-42)热力学效率T η定义为理想功和实际功的比值idac T W W =)(产生功η (6-45) ac id T W W =)(需要功η (6-46) 35、制冷循环分类:制冷循环就是消耗外功或热能而实现热由低温传向高温的逆向循环。
分为消耗外功的制冷循环(空气压缩制冷、蒸汽压缩制冷)和消耗热能的制冷循环(吸收式制冷、蒸气喷射制冷)。
36、化学反应计量系数:化学反应式可表示为下述的通式++⇔++44332211A v A v A v A ν (10-1) 式中,i v 为化学计量系数。
37、反应进度:凡参加反应的各种物质,反应了的物质的量对其计量系数的比值都相等。
令此比值为εd ,其定义式由下列方程式表示εd v dn v dn v dn v dn ===== 44332211 (10-2) 因此,化学物质的物质的量的微分变化i dn 和εd 间的普遍关系为),,2,1(N i d v dn i i ==ε (10-3)式中,变量ε称为反应进度,它表示化学反应已经发生的程度。
38、平衡常数(K )的计算方法:①实验测定法(直接测定在一定条件下达到平衡时各组分的成分)。
②由基本热数据间接算出K 值。
∑∆≡=-θθG G v K RT i i ln (10-14)式中,θG ∆称为反应的标准自由焓变化,是∑θii G v 的一种习惯表示。
从标准生成自由焓数据来估算: 过程的θG ∆是由始末状态决定,与与过程的途径无关,因此任何一化学反应的标准生成自由焓变化等于生成物的标准生成自由焓之和减去反应物的标准生成自由焓之和。
∑∑==∆-∆=∆mj f j j f n i i i G G G 11)()(θθθβα(10-15) 式中,i α为生成物中i 组分的物质的量;j β为反应物中j 组分的物质的量;f i G )(θ∆为i 组分在温度T 时的标准生成自由焓;f j G )(θ∆为j 组分在温度T 时的标准生成自由焓。