第七章_压缩、膨胀、蒸汽动力循环及制冷循环
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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3、Redlich-Kwong (RK )方程3、Soave (SRK )方程4、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5、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 p =-+ 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()()1R R RTC C C H H H RT RT RT ω=+ ()()1R R RTS S SRRRω=+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 r r S dB dB P R dT dT ω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭0 1.60.4220.083r B T =-14.20.1720.139r B 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。
热力学循环过程热力学循环过程热力学循环是指在一定的温度范围内,通过一系列的热力学变化,使得系统从一个状态回到相同的状态的过程。
在工程领域中,热力学循环被广泛应用于各种能源转换和动力系统中。
本文将对热力学循环过程进行详细介绍。
一、理想气体循环1.卡诺循环卡诺循环是理想气体循环中最常见的一种。
它由四个步骤组成:等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。
其中,等温膨胀和等温压缩是在高温和低温下进行的,而绝热膨胀和绝热压缩则是在两个恒温储存器之间进行的。
2.斯特林循环斯特林循环也是一种理想气体循环。
它由两个等量的等温膨胀和两个等量的等温压缩组成。
与卡诺循环不同的是,在斯特林循环中,气体是通过活塞进行往复运动的。
二、汽车循环汽车循环是指内燃机中的热力学循环过程。
它分为四个步骤:进气、压缩、燃烧和排气。
其中,进气和排气是通过活塞进行的,而压缩和燃烧则是通过发动机的缸体完成的。
三、蒸汽动力循环蒸汽动力循环是指利用水蒸气驱动涡轮机或活塞发电的过程。
它由四个主要步骤组成:加热、膨胀、冷却和压缩。
其中,加热和冷却是通过锅炉完成的,而膨胀和压缩则是通过涡轮机或活塞完成的。
四、制冷循环制冷循环是指将低温物体中的热量传递到高温物体中以使其降温的过程。
它由四个主要步骤组成:压缩、冷凝、膨胀和蒸发。
其中,压缩和冷凝是通过制冷机完成的,而膨胀和蒸发则是通过制冷剂完成的。
五、混合流体循环混合流体循环是指将两种或多种不同的流体混合在一起,使它们共同进行热力学循环的过程。
它由四个主要步骤组成:加热、膨胀、冷却和压缩。
其中,加热和冷却是通过换热器完成的,而膨胀和压缩则是通过涡轮机或活塞完成的。
六、结论总之,热力学循环过程在工程领域中有着广泛的应用。
不同类型的循环过程有着不同的特点和适用范围。
了解这些循环过程对于设计和优化能源转换和动力系统非常重要。
蒸汽动力循环的四个主要过程一、蒸汽动力循环介绍蒸汽动力循环是一种常见的热力学循环,广泛应用于电力、化工、航空等领域。
它利用热能将水转化为蒸汽,再通过蒸汽的膨胀和冷凝来实现能量的转化和利用。
蒸汽动力循环主要由四个过程组成,分别是压缩、加热、膨胀和冷凝,下面将分别对这四个过程进行详细介绍。
二、压缩过程压缩过程是蒸汽动力循环的第一个过程,其目的是将低压的蒸汽压缩为高压蒸汽。
在这个过程中,蒸汽从锅炉中进入压缩机,通过压缩机的工作,蒸汽的温度和压力都得到了提高。
压缩机通常采用离心式或轴流式,通过叶片的旋转来增加蒸汽的压力。
这样可以提高蒸汽的能量,为后续的加热和膨胀过程提供条件。
三、加热过程加热过程是蒸汽动力循环的第二个过程,其目的是将高压蒸汽加热至高温高压。
在这个过程中,高压蒸汽从压缩机出口进入锅炉,在锅炉中与燃料进行热交换,吸收燃料燃烧释放的热能。
经过加热,蒸汽的温度和压力进一步提高,成为高温高压蒸汽。
加热过程通常采用燃烧室或燃烧锅炉,通过燃料的燃烧来提供热能。
这样可以增加蒸汽的能量,为后续的膨胀和冷凝过程提供动力。
四、膨胀过程膨胀过程是蒸汽动力循环的第三个过程,其目的是将高温高压蒸汽的热能转化为机械能。
在这个过程中,高温高压蒸汽从锅炉出口进入膨胀机,通过膨胀机的工作,蒸汽的压力和温度都得到了降低。
膨胀机通常采用汽轮机或透平机,通过蒸汽的膨胀来驱动转子旋转,从而产生机械能。
这样可以将蒸汽的热能转化为机械能,为后续的发电或其他工作提供动力。
五、冷凝过程冷凝过程是蒸汽动力循环的最后一个过程,其目的是将膨胀后的低温低压蒸汽再次液化。
在这个过程中,膨胀后的低温低压蒸汽从膨胀机出口进入冷凝器,通过冷凝器的工作,蒸汽的温度和压力都得到了降低。
冷凝器通常采用冷却水或制冷剂,通过与蒸汽的热交换来将蒸汽冷却至液态。
这样可以将蒸汽的热能再次转化为冷却介质的热能,为后续的循环提供条件。
六、总结蒸汽动力循环是一种重要的能量转化和利用方式,通过四个主要过程实现了热能向机械能的转化。
天津市高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:化工热力学课程代码:0708第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点化工热力学是高等教育自学考试化学工程专业所开设的专业基础课程之一。
它是化学工程学的一个重要分支,也是化工过程研究、开发与设计的理论基础。
本课程系统地介绍了将热力学原理应用于化学工程技术领域的研究方法。
它以热力学第一、第二定律为基础,研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用,深刻阐述了各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态。
它是一门理论性与应用性均较强的课程。
二、课程目标与基本要求设置本课程,为了使考生能够掌握化工热力学的基本概念、理论和专业知识;能利用化工热力学的原理和模型对化工中涉及到的化学反应平衡原理、相平衡原理等进行分析和研究;能利用化工热力学的方法对化工中涉及的物系的热力学性质和其它化工物性进行关联和推算;并学会利用化工热力学的基本理论对化工中能量进行分析等。
通过本课程学习,要求考生:1、正确理解化工热力学的有关基本概念和理论;2、理解各个概念之间的联系和应用;3、掌握化工热力学的基本计算方法;4、能理论联系实际,灵活分析和解决实际化工生产和设计中的有关问题。
三、与本专业其它课程的关系化工热力学是化工类专业必修的专业基础课程,它与化学工程专业的许多其它课程有着十分密切的关系。
物理化学是本课程的基础,同时本课程又是化工原理、化工设计、反应工程、化工分离过程等课程的基础和指导。
第二部分考核内容与考核目标第一章绪论一、学习目的与要求通过本章学习,正确认识“热”的概念及人们对于“热”的认识发展过程;了解化工热力学的主要内容及研究方法。
二、考核知识点与考核目标(一)什么是“热” (一般)识记:人们对于“热”的几种认识;“热”概念的发展过程(二)化工热力学的主要内容(次重点)识记:化工热力学的主要内容理解:“化工热力学”与“物理化学”的主要区别(三)化工热力学的研究方法(一般)识记:化工热力学的研究方法有经典热力学方法和分子热力学方法。