饱和状态下氨的热力学性质

第二章习题一．选择题1.T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ C ） A. 饱和蒸汽B.超临界流体C.过热蒸汽2.T 温度下的过冷纯液体的压力P （ A ） A.>()T PsB.<()T PsC.=()T Ps3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ B ） A.>()T PsB.<()T PsC.=()T Ps4. 纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ A ） A.第三virial 系数B.第二virial 系数C.无穷项D.只需要理想气体方程6. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（B ） A.饱和液摩尔体积B.饱和汽摩尔体积C.无物理意义7. 偏心因子的定义式（ A ） A. 0.7lg()1s r Tr P ω==--B.0.8lg()1s r Tr P ω==--C.1.0lg()s r Tr P ω==-8、对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω近似等于（ A ）。

a. 0b. 1c. 2d. 39、纯物质临界点时，对比温度 T r （ D ）a. =0b. >1c. <1d. =110、下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质（ D ）。

（A ）与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性。

11、关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（ C ）A.可以判断新工艺、新方法的可行性；B.优化工艺过程；C.预测反应的速率；D.通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据，用少量实验数据推算大量有用数据；E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。

12、纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（ D ）。

第1篇一、引言制冷剂是制冷系统中传递热量的介质，它通过吸收热量并释放热量，实现制冷循环。

制冷剂品种繁多，规格各异，不同的制冷剂适用于不同的制冷系统。

本文将对制冷剂的品种和规格进行详细介绍。

二、制冷剂品种1. 按照制冷剂的化学成分，可以分为以下几类：（1）无机制冷剂：如氨（NH3）、二氧化碳（CO2）等。

无机制冷剂具有无毒、不易燃、热稳定性好等优点，但缺点是腐蚀性强，对金属有较强的腐蚀作用。

（2）有机制冷剂：如氟利昂（CFCs）、氢氟烃（HFCs）、全氟烃（PFCs）等。

有机制冷剂具有无毒、低腐蚀性、热稳定性好等优点，但缺点是温室效应和臭氧层破坏问题。

（3）混合制冷剂：如R407C、R410A等。

混合制冷剂是将两种或两种以上的制冷剂按一定比例混合而成，具有各自优点，且在一定程度上可以克服单一制冷剂的缺点。

2. 按照制冷剂的物理状态，可以分为以下几类：（1）气态制冷剂：如氨、二氧化碳、R22等。

气态制冷剂在常温常压下为气态，具有较高的蒸发潜热，适用于大型制冷系统。

（2）液态制冷剂：如R134a、R404A等。

液态制冷剂在常温常压下为液态，具有较高的冷凝潜热，适用于小型制冷系统。

（3）液气两相制冷剂：如R410A、R407C等。

液气两相制冷剂在常温常压下既可存在于液态，也可存在于气态，具有较宽的使用温度范围，适用于多种制冷系统。

三、制冷剂规格1. 制冷剂的压力规格：制冷剂的压力规格是指制冷剂在不同温度和压力下的物理性质。

常见的制冷剂压力规格包括：（1）饱和压力：指制冷剂在饱和状态下的压力，单位为MPa。

（2）临界压力：指制冷剂从液态转变为气态的临界压力，单位为MPa。

（3）蒸发压力：指制冷剂在蒸发温度下的压力，单位为MPa。

（4）冷凝压力：指制冷剂在冷凝温度下的压力，单位为MPa。

2. 制冷剂的热力学性质规格：制冷剂的热力学性质规格主要包括以下几项：（1）蒸发潜热：指制冷剂在蒸发过程中吸收的热量，单位为kJ/kg。

例题1、某工厂一工段需要流量为10 m 3·h -1，温度为80℃的热水。

现有0.3MPa 的饱和水蒸汽和30℃的循环回水可供调用。

请你设计一个热水槽，进入该槽的蒸汽和冷水各为多少流率？相应的蒸汽管和冷水管尺寸如何？解：这是一个稳定流动系统，动能及势能不是很突出，可以忽略不计。

若忽略混合时的热量损失，而混合过程无机械轴功产生，即Q=0，W s =0。

稳流系统热力学第一定律，ΔH=Q-W s =0，即进出焓相等冷水的热力学性质：30℃，近似为饱和液体，H 冷水=125.79 kJ ·kg -1，比容1.0043l *10-3m 3·kg -1饱和蒸汽的热力学性质：0.3MPa ，饱和温度为133.55℃，H 蒸汽=2725.3 kJ ·kg -1，比容 606℃10-3 m 3·kg -1热水的热力学性质：80℃，近似为饱和液体，H 热水=334.91 kJ ·kg -1比容为 13310029.1--⋅=⨯kg m设冷水的流量为m 水，蒸汽的质量流量为m 汽。

热水流量为1133132971810029110----⋅=⋅⨯⋅=h kg .kgm .h m m 热水 则 热水热水蒸汽汽冷水水H m H m H m ⨯=⨯+⨯91.3342.97183.2725)2.9718(79.125⨯=⨯-+⨯水水m m 解得 14.8936-⋅=h kg m 水 18.781-⋅=h kg m 蒸汽查阅“化工工艺设计手册”，可知：一般工业用水在管中的流速要求在1.0m/s 左右，低压蒸汽流速为20m/s 左右。

则 V m U A ⋅=⋅ 即式中A 为管道截面积，D 为管径，U 为流速，V 为比容。

2/14⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅=U V m D π冷水管径 m D 056.036000.114.3100043.14.893642/13=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯=-按照管道规格尺寸，选取D N 50的冷水管道。

第一章绪论（1） 明确化工热力学的主要任务是应用经典热力学原理，推算物质的平衡性质，从而解决实际问题，所以物性计算是化工热力学的主要任务。

（2） 掌握热力学性质计算的一般方法（3） 热力学性质计算与系统有关。

大家必须明确不同系统的热力学性质计算与其热力学原理的对应关系，这一点对于理解本课程的框架结构十分重要。

第二章流体的P-V-T关系（4） 应该理解状态方程不仅可以计算流体的p-V-T性质，而且在推算热力学性质中状态方程是系统特征的重要模型。

（5） 熟悉纯物质的P-V-T相图及其相图上的重要概念，如三相点、临界点、汽化线、熔化线、升华线、等温线、等压线等容线、单相区、两相共存区、超临界流体区等。

能在p-v图和p-T图中定性表达出有关热力学过程和热力学循环。

（6） 掌握由纯物质的临界点的数学特征约束状态方程常数的方法。

（7） 理解以p为显函数和以V为显函数的状态方程的形式，以及它们在性质计算中的区别。

（8） 能借助于软件用PR和SRK方程进行p-V-T性质计算，清楚计算时所需要输入的物性常数及其来源。

对于均相混合物性质的计算，需要应用混合法则，了解相互作用参数的含义和取值。

（9） 理解对应态原理的概念，掌握用图表和三参数对应态原理计算物性的方法，了解偏心因子对应态原理。

（10） 能够通过查寻有关手册，估算蒸汽压、饱和气液相摩尔体积、汽化焓等物性，清楚它们之间的关系。

第三章纯流体热力学性质的计算（11） 均相封闭系统的热力学原理给出了热力学性质之间的普遍化依赖关系，结合表达系统特征的模型就能获得不同热力学性质之间的具体表达式。

在物性推算中应该明确需要给定的独立变量，需要计算的从属变量，以及从属变量与独立变量之间的关系式。

另外，还必须输入有关模型参数，结合一定的数学方法，才能完成物性推算。

（12） 清楚剩余性质的含义，能用剩余性质和理性气体热容表达状态函数的变化。

能够用给定的状态方程推导出剩余性质表达式。

制冷与空调作业安全技术（习题集）公共基础部分是非题1、符号R22代表的制冷剂是氟利昂22。

2、R22对大气臭氧层有轻微破坏作用，并产生温室效应。

3、在氨制冷设备中允许在安全阀出口侧再增设安全膜。

4、R22制冷剂的制冷设备中不必要设干燥器。

5、R12在紫外线作用下会释放出氯离子，而氯离子会消耗地球周围热成层中的臭氧。

6、臭氧层是地球上生命的保护伞，阻挡99%的紫外线辐射，使地球生物免遭紫外线的伤害。

7、R12时一种CFCS制冷剂，它的大量排放会助长温室效应，加速全球气候变暖。

8、氟利昂类制冷剂中，凡分子内含有氯或溴原子的制冷剂对大气臭氧层有潜在的消耗能力。

9、GWP值表示对大气臭氧层消耗的潜能值。

10、ODP值放映了温室气候造成的全球变暖效应。

11、考察制冷剂对环境的影响的三个指标是大气寿命、温室效应潜能和臭氧耗损潜能。

12、CFCS制冷剂中氯元素，对臭氧层没有最大的破坏作用。

13、R22对有机物的膨润作用较强，制冷系统的密封件应采用耐氟材料。

14、CFCS制冷剂大气寿命长，甚至达几百年，属禁用的制冷剂。

15、CFCS制冷剂中由于氢元素的存在，大大减弱了对臭氧层的破坏作用。

16、CFCS制冷剂是无氯元素的制冷剂，肯定会对臭氧层产生破坏。

17、各国都规定了制冷剂的最低安全程度的标准，要求它对人体健康、食品等无损害。

18、最近国际标准对制冷剂的安全分类作了较大的调整，将毒性与可燃性合在一起，规定了6个安全等级。

19、排气过程是过热过程，所以排气压力与排气温度是一一对应的关系。

20、制冷剂在冷凝器处于饱和状态，所以冷凝压力与冷凝温度不是一一对应的关系。

21、R22能够部分地与矿物油相互溶解，而且其溶解度随着矿物油的种类及温度而变。

22、R22在系统高温侧部分（冷凝器、贮液器中）R22与油完全溶解，不易在传热表面形成油膜而影响传热。

23、R12、R13、R600a、R134a等制冷剂均属于受禁使用的物质。

摘要摘要中高温热泵技术是一项新兴的、发展中的应用技术，中高温热泵所采用的工质直接决定热泵系统的循环性能。

但是，目前在国内外对于中高温热泵还不存在公认的代表性工质。

同时，近年来《蒙特利尔议定书》提出了对ＣＦＣｓ的限制和禁用，以防止臭氧层继续受到破坏。

这一切都迫切要求在制冷行业中对新型工质进行研究，以寻求绿色环保型新工质来代替ＣＦＣｓ，并能达到良好的运行效果。

本文首先根据热物理性质、实用性要求和环境影响指标对工质进行筛选，发现三种氢氟烃类新工质Ｒ２４５ｆａ、Ｒ２４５ｃａ、Ｒ２３６ｅａ和碳氢类Ｒ６００满足条件，又因现有系统中Ｒ１２３、Ｒ１３４ａ被广泛采用，所以选择该六种工质作为研究对象。

根据所选工质的特点采用ＲＫＳ方程作为六种高温工质的统一状态方程，在统一状态方程基础之上，根据热力学普遍关系推导出工质的其它热力学关系式，并根据实验数据拟合推导出其它热物性，建立了热力性质和迁移性质数学模型，从而实现了对这六种中高温工质热物性的完整描述。

通过误差分析得出，六种工质采用统～的状态方程进行热力性质计算能够满足工程要求。

根据所建立的工质热力学模型，利用Ｍａｕａｂ软件编写了一套完整的工质热力学性质计算程序，该程序具有通用性和易调性。

根据这套程序，编制出了新工质Ｒ２４５ｆａ、Ｒ２４５ｃａ、Ｒ２３６ｅａ、Ｒ６００的饱和热力性质表，并绘制了六种工质的温熵图和Ｒ２４５ｆａ、Ｒ２４５ｃａ、Ｒ２３６ｅａ的压焓图，为工程热力计算提供了完整的热力性能图表，方便了工程应用。

将六种中高温工质应用于单级压缩和多级压缩热泵循环中，对比了各个工质在相同工况下不同循环方式中的热力性能，并分析得出各个工质的最佳循环方式。

结果显示三种氢氟烃类新工质Ｒ２４５ｆａ、Ｒ２４５ｅａ、Ｒ２３６ｅａ和碳氢类Ｒ６００在中高温热泵工况下仍具有良好的热力性能。

关键词中高温工质；热力学性质；状态方程；饱和性质；单级循环：多级循环哈尔滨工业大学工学硕士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＭｅｄｉｕｍａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｅａｔｐｕｍｐｉｓａｒｉｓｉｎｇａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇａｐｐｌｉｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｔｏｒｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｍｅｄｉｕｍ－ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｅａｔｐｕｍｐｓｙｓｔｅｍｗａｓｄｅｃｉｄｅｄｏｎｉｔｓｗｏｒｋｉｎｇｆｌｕｉｄｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｎｅｉｔｈｅｒｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｎｏｒｄｏｍｅｓｔｉｃｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｃｏｍｅｓｔｏａｎａｇｒｅｅｍｅｎｔｏｎａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｗｏｒｋｉｎｇｆｌｕｉｄｓｆｏｒｍｅｄｉｕｍ－ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｅａｔｐｕｍｐ．Ｔｏｐｒｏｔｅｃｔｏｕｒｏｚｏｎｅｌａｙｅｒ，ｔｈｅＭｏｎｔｒｅａｌＰｒｏｔｏｃｏｌｗｈｉｃｈｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｃｏｎｆｉｎｉｎｇａｎｄｆｏｒｂｉｄｄｉｎｇＣＦＣｓ，ｗａｓｓｉｇｎｅｄｂｙｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳＯｃｉｅｔｉｅｓ．Ａ１１ｏｆｔｈｅｍｒｅｑｕｉｒｅｕｒｇｅｎｔｌｙｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｎｅｗ—ｓｔｙｌｅｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓｓｈｏｕｌｄｂｅａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｉｎｄｏｕｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄａｖａｉｌａｂｌｙａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｆｉｌｔｅｒａｎｄｃｈｏｏｓｅｓｏｍｅｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓｏｎｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｉｒｓｐｈｙｓｉｃａｉｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｐｒａｃｔｉｃａｌｒｅｑｕｅｓｔ，ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃａｔｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｒｉｔｅｒｉｏｎ，ａｎｄｍａｋｅｃｅｒｔａｉｎＲ２４５ｆａ，Ｒ２４５ｃａ，Ｒ２３６ｅａ，Ｒ６００，Ｒ１２３，Ｒ１３４ａａｓｄｉｓｑｕｉｓｉｔｉｖｅｏｂｊｅｃｔ．ＴｈｅｎｉｔｍａｋｅｃｅｒｔａｉｎＲＫＳｅｑｕａｔｉｏｎａｓｕｎｉｆｏｒｍｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｓｔａｔｅ．ＴｂｅＲＫＳｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｓｔａｔｅｉＳｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃａｔｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｄｅｄｕｃｅｏｔｈｅｒｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｉｔｆｉｔａｎｄｄｅｄｕｃｅｏｔｈｅｒｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃａｔｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ，ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃａｔｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄａｔｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｔｈｅｗｈｏｌｅｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｆｏｒｔｈｉｓｓｉｘｄｉｆｉｅｒｅｎｔｒｅ衔ｇｅｒａｎｔｓ．ＩｔｕｌａｋｅｓｃｅｒｔａｉｎｔｈａｔｔｈｅＲＫＳｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｓｔａｔｅｉｓｅｘａｃｔｅｎｏｕｇｈｆｏｒｔｈｅｓｅｓｉｘｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｅｒｒｏｒ．ＩｔｍａｋＣＳｕｓｅｏｆＭａｔｌａｂｔｏｃｏｍｐｉｌｅａｓｕｉｔｏｆｐｒｏｇｒａｍｆｏｒｔｈｅｒｌＴｌＯｄｖｎａｍｉｃｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓｏｎｂａｓｉｓｏｆｇｉｖｅｎｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓｍｏｄｅｌ．ｎｉｓｐｒｏｇｒａｍｉｓＣｔＵＴｅｎｔａｎｄａｄｊｕｓｔｉｖｅ．ＩｔｃｏｍｐｉｌｅｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃａｔｔｒｉｂｎｔｉｏｎｔａｂｌｅｏｆＲ２４５ｆａ、Ｒ２４５ｃａ、Ｒ２３６ｅａ、Ｒ６００．ａｎｄｐｒｏｔｒａｃｔｃｈａｒｔｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｅｎｔｒｏｐｙｆｏｒｔｈｉｓｓｉｘｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓａｎｄｐｒｅｓｓ－ｅｎｔｈａｌｐｙｆｏｒＲ２４５ｆａ、Ｒ２４５ｃａ、Ｒ２３６ｅａ．Ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｗｈｏｌｅｃｈａｒｔｏｆｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃａｔｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔｈｅｒｍｏｄｖｎａｍｉｃｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．Ｉｔ印ｐｌｙｔｈｅｓｉｘｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓｔｏｂｏｔｈｓｉｎｇｌｅ－ｐｒｅｓｓｃｉｒｃｌｅａｎｄｍｕｌｔｉｓｔａｇｅｃｉｒｌｅ．ｃｏｎｔｒａｓｔｔｈｅｄｉｆｉｅｒｅｎｔｃｉｒｃｌｅｍｏｄｅｉｎｔｈｅｓａｍｅｗｏｒｋｉｎｇ．ｉｎｓｔａｎｃｅ．ａｎｄｖｅｒｄｉｃｔｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｉｒｃｌｅｍｏｄｅｆｏｒｖａｒｉｏｕｓｏｆｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ．ＩｔｐｒｏｖｅｔｈａｔｔｈｅｔｈｒｅｅｎｅｗＨＦＣｓｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｃｏｕｌｄｗｏｒｋｗｅｌｌｉｎＭｅｄｉｕｍａｎｄｈｉ曲ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｅａｔｐｕｍｐｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｍｅｄｉｕｍａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｅａｔｐｕｍｐｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ；ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｓｔａｔｅｅｑｕａｔｉｏｎ；ｓｉｎｇｌｅ—ｐｒｅｓｓｃｉｒｃｌｅ；ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅｃｉｒｃｌｅ．Ｈ．符号表ＣＯＰ一制热系数；ｃ一比热容；ｈ一比焓；Ｋ一压缩机迸出口压力比疋一标准沸点；Ｐ一压力；玑一单位容积制热量：ｑ。