传热与传质第六章
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化工原理重要的章节总结化工原理是化学工程专业的基础课程,涉及到化学工程的核心理论和基本原理。
在化工原理的学习过程中,存在一些重要的章节需要着重掌握。
下面将对其中几个重要的章节进行总结。
第一章:化工原理的基本概念与原理这一章主要介绍了化工原理的基本概念和基本原理,包括物质的组成与性质、质量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律等。
这些概念和原理是后续章节的基础,需要牢固掌握。
第二章:化学反应平衡与热力学这一章主要介绍了化学反应的平衡和热力学,包括化学平衡常数、反应速率、化学反应的热力学过程等。
化学反应平衡和热力学是化工过程中最基本的原理,对于了解和研究化学反应的平衡性和动力学过程具有重要意义。
第三章:物料平衡物料平衡是化工工程中最基本也是最重要的概念之一。
这一章主要介绍了物料平衡的基本原理和方法,包括质量平衡、组成平衡和能量平衡等。
物料平衡是解决化工过程中物质流动和转化问题的基础,对化工工程师来说至关重要。
第四章:能量平衡能量平衡是化工过程中的关键,也是核心。
这一章主要介绍了能量平衡的基本原理和方法,包括热力学原理、能量转化和传递等。
能量平衡是解决化工工程中能量转化和传递问题的重要手段,对于优化化工过程、提高能量利用率具有重要意义。
第五章:流体静力学与运动学这一章主要介绍了流体在静态和动态条件下的性质和运动规律。
包括流体静力学的基本原理、质量流动和能量流动控制方程、雷诺运动和黏性流体动力学等。
流体静力学和运动学是化工工程中设计和分析流体传输过程的基本方法和工具。
第六章:传热与传质传热和传质是化工过程中重要的能量转移和质量转移方式。
这一章主要介绍了传热和传质的基本原理和机制,包括传热和传质的基本方程、传热和传质的传递方式和速率、传热和传质过程的分析和计算方法等。
传热和传质是化工过程中热力学和动力学过程的核心内容,对于掌握化工过程热力学和动力学规律具有重要意义。
以上是化工原理重要的几个章节的总结。
这些章节涉及到化工过程的核心理论和基本原理,对于理解和分析化工过程、解决实际问题具有重要的指导作用。
蒸馏⏹双组分溶液的气液相平衡拉乌尔定律由溶剂与溶质组成的稀溶液,在一定温度下汽液两相达到平衡时p A=p A o x Ap A:溶剂在汽相中的蒸气分压,kPap A∗:同温度下纯溶剂A的饱和蒸气压,kPax A:溶剂A在液相中的组成(摩尔分数)对于组分Bp B=p B∗x B=p B∗(1−x A)理想溶液的t−y−x关系式➢温度(泡点) — 液相组成关系式x=p−p B∗p A∗−p B∗x:液相中易挥发组分的摩尔分数p:总压,kPap A∗、p B∗:溶液温度t时,纯组分A、B的饱和蒸气压,kPa ➢恒压下t−y−x关系式y=p A∗x p若已知汽液相平衡温度t下的液相组成x,用上式就可求出与x平衡的汽相组成y ➢温度(露点) — 汽相组成关系式将上面两式合并y=p A∗p×p−p B∗p A∗−p B∗双组分理想溶液的汽液两相达到平衡时,总压p、温度t、汽相组成y及液相组成x的4个变量中,只要决定了两个变量的数值,其他两个变量的数值就被决定了。
相对挥发度与理想溶液的y−x关系式挥发度v挥发度是用来表示物质挥发能力大小的物理量,前面已提到纯组分液体的饱和蒸气压能反映其挥发能力。
理想溶液中各组分的挥发能力因不受其他组分存在的影响,仍可用各组分纯态时的饱和蒸气压表示,即挥发度v等于饱和蒸气压p∘v A=p A ov B=p B o相对挥发度α溶液中两组分挥发度之比称为相对挥发度αa=v Av B=p A op B o对于理想溶液,在操作温度范围内,取最低温度的α值与最高温度的α值之几何平均值理想溶液的汽液相平衡方程式非理想溶液汽液相平衡非理想溶液中各组分的蒸气分压不服从拉乌尔定律,他们对拉乌尔定律发生的偏差有正偏差与负偏差两大类。
实际溶液中,正偏差的溶液比负偏差者多蒸馏与精馏原理简单蒸馏与平衡蒸馏简单蒸馏:只适用于混合液中各组分的挥发度相差较大,而分离要求不高的情况,或者作为初步加工,粗略分离多组分混合液平衡蒸馏:为稳定连续过程,生产能力大。
化工原理-第六章-传热一、填空题:1. 工业上冷热流体间的传热方式有______________、_____________、____________。
答案:间壁式蓄热式直接混合式2. 热量传递的方式主要有三种: ___________、_____________、_____________。
答案:热传导热对流热辐射3. 传导传热的傅立叶定律表达式为____________,其符号各代表__________________,__________________ 和____________________。
答案:dQ/dτ=-λAdt/dδ,dQ/dτ表示单位时间传递的热量,-表示温度向降低方向传递,A表示传热面积,λ表示导然系数和dt/dδ表示温度梯度。
4. 影响给热系数α的因素有_____________________________________。
答案:流体种类、流体性质、流体流动状态和传热壁面的几何尺寸5. 由多层等厚度平壁构成的传热壁面, 若某层所用材料的导热系数越大,则该壁面的热阻就越_______,其两侧的温度差越______。
答案:小小6. 定态导热是指______________________________不随时间而改变。
答案:传热系统中各点的温度仅随位置变7. 影响传导传热系数的因素有___________________________________。
答案:物质种类和组成,物质的内部结构和物理状态、温度、湿度、压强等8. 牛顿冷却定律公式为________________, 其符号各代表__________________、_________________和__________________。
答案:Q=αA(T-t w), Q表示传热速度、α表示传热系数、A表示对流传热面积、T表示热流体主体平均温度和t w表示为低温流体壁面温度。
9. 在包有二层相同厚度但导热系数不同的保温材料的圆形管道上,应该将______________材料放在内层,道理是______________,______________。
第六章质量传输基本概念和传质微分方程6-1 概述
传质的定义
物质由高浓度向低浓度方向转移的过程,即在混合物中由于存在组分的浓度差而引起的相对运动。
传质的基本方式
Ⅰ.分子(扩散)传质:类似于导热,传导传质
在固体内部或静止的流体中,或者在垂直于浓度梯度方向作层流流动的流体中,由于微观分子运动所引起的质量转移。
Ⅱ.对流传质:类似于对流换热
在运动流体与固体壁面之间,或互不相溶的两种运动流体之间依靠分子扩散和质量对流联合作用而引起的质量传递。
第六章质量传输基本概念和传质微分方程
6-2 浓度、速度、扩散通量密度、扩散系数
浓度
Ⅰ. 质量浓度ρ
i
单位体积的混合物中组分i的质量,kg/m3
Ⅱ. 物质的量浓度(摩尔浓度)c
i
单位体积的混合物中组分i的摩尔数,mol/m3
Ⅲ. 分压力p
i
气体混合物中当组分i处在与气体混合物相同
的温度下,其单独占据气体混合物容积时所形
成的压力。
6-2 浓度、速度、扩散通量密度、扩散系数
速度
Ⅲ. 以摩尔平均速度v m 为参考标准
v A -v m : 相对于摩尔平均速度的组分A 的扩散速度v B -v m : 相对于摩尔平均速度的组分B 的扩散速度通量密度
等于组分的速度与其浓度的乘积;
矢量,与速度方向一致,大小等于在垂直于速度方向的单位面积上、单位时间内通过的该组分的物质量。
本章小结
质量传输的定义及分类;
浓度、速度、扩散通量密度的表达式及其之
间的关系;
菲克第一定律的四种表达式及适用情况;
质量传输微分方程的推导,以及几种不同的
形式;
质量传输的定解条件。
习题:p195, 1、2。