化工熱力學(xué)期末復(fù)習(xí)

化工熱力學(xué)期末復(fù)習(xí)主講：呂京寧濟(jì)寧學(xué)院化學(xué)與化工系Email：lvjingning@163.com緒論化工熱力學(xué)研究內(nèi)容的三要素化工熱力學(xué)的分支化工熱力學(xué)的研究特點(diǎn)和研究方法化工熱力學(xué)的用途化工熱力學(xué)的研究特點(diǎn)a.研究體系為實(shí)際狀態(tài)b.處理方法：以理想態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)加上校正C.獲取數(shù)據(jù)的方法：少量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ突崃W(xué)的用途確定化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的可能性及其方向，確定反應(yīng)平衡條件和平衡時(shí)體系的狀態(tài)。（可行性分析）描述能量轉(zhuǎn)換的規(guī)律，確定某種能量向目標(biāo)能量轉(zhuǎn)換的最大效率。（能量有效利用）描述物態(tài)變化的規(guī)律和狀態(tài)性質(zhì)。確定相變發(fā)生的可能性及其方向，確定相平衡條件和相平衡時(shí)體系的狀態(tài)。通過模擬計(jì)算，得到最優(yōu)操作條件，代替耗費(fèi)巨大的中間試驗(yàn)。第二章流體的PVT關(guān)系1、P-V-T相圖是EOS的基礎(chǔ)，必須掌握相圖上和點(diǎn)、線、面的相關(guān)概念，相互關(guān)系。單相區(qū)（V，G，L，S）兩相共存區(qū)（V/L，L/S，G/S）飽和液相線（泡點(diǎn)線）飽和汽相線（露點(diǎn)線）過熱蒸汽過冷液體臨界點(diǎn)（Tc、Pc、Vc)臨界等溫的數(shù)學(xué)特征超臨界流體（T>Tc和P>Pc）純物質(zhì)的P-T圖臨界點(diǎn)氣相區(qū)固相區(qū)液相區(qū)汽固平衡線液固平衡線汽液平衡線三相點(diǎn)臨界等容線EOSvdWRKSRKPRVirial普遍化關(guān)系式法普遍化EOS兩參數(shù)普遍化關(guān)系式三參數(shù)普遍化關(guān)系式普壓法普維法2.真實(shí)氣體主要有兩種計(jì)算方法，一種EOS法，另一種普遍化關(guān)系法。第二章流體的PVT關(guān)系第二章流體的PVT關(guān)系3、對(duì)應(yīng)態(tài)原理：在相同對(duì)比溫度、對(duì)比壓力下，任何氣體或液體的對(duì)比體積（或壓縮因子）是相同的。三參數(shù)對(duì)比態(tài)原理：三參數(shù)——Tr,Pr,

偏心因子的定義式和簡單計(jì)算第二章流體的PVT關(guān)系4、真實(shí)氣體混合物PVT關(guān)系的研究思路是將混合物看成一個(gè)虛擬的純物質(zhì)，得到虛擬特征參數(shù)后即可用對(duì)比態(tài)原理的普遍化方法解之。（因?yàn)槠毡榛椒ㄖ慌c對(duì)比態(tài)溫度、對(duì)比態(tài)壓力有關(guān)，而與物質(zhì)本身無關(guān)）方法混合規(guī)則是計(jì)算混合物性質(zhì)中最關(guān)鍵的一步。虛擬臨界常數(shù)法和氣體混合物的第二維里系數(shù)法有所不同。第三章純流體的熱力學(xué)性質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)中可直接測量與不可直接測量點(diǎn)函數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系Maxwell關(guān)系式倒易規(guī)則、循環(huán)關(guān)系式/歐拉連鎖式剩余性質(zhì)真實(shí)氣體焓、熵和焓變、熵變的計(jì)算干度、過冷度、過熱度2、Maxwell方程1、熱力學(xué)基本關(guān)系式U，H，A，G=f(P,V,T,S)建立了S=S(T，P)熱力學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系熱力學(xué)偏導(dǎo)數(shù)關(guān)系式2、循環(huán)關(guān)系式（歐拉連鎖式）1、倒易規(guī)則1、焓H的普遍關(guān)系2、熵S的普遍關(guān)系3、內(nèi)能U的普遍關(guān)系CP,CV+PVT數(shù)據(jù)：難測的H，S，U，與易測的PVT聯(lián)系了起來！定義：剩余性質(zhì)（ResidualProperty）是指氣體真實(shí)狀態(tài)下的熱力學(xué)性質(zhì)M與同一T，P下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)Mig

之間的差額。剩余性質(zhì)MR可用下式表示：M=V，U，H，S，A，G，CP，CVT、P真實(shí)氣體狀態(tài)T、P理想氣體狀態(tài)（虛擬狀態(tài)）(1)狀態(tài)方程法(2)普遍化方法①普遍化壓縮因子法②普遍化維里系數(shù)法剩余性質(zhì)MR的計(jì)算①普遍化壓縮因子法查附表3②普遍化維里系數(shù)法只要知道Tr，Pr，，就可求出HR和SRT0，P0理想氣體（參考態(tài)）(T，P)真實(shí)氣體T，

P0理想氣體T，

P理想氣體①

③

②

剩余性質(zhì)ResidualProperty真實(shí)氣體焓、熵的計(jì)算真實(shí)氣體T1,P1,M1T2,P2,M2真實(shí)氣體理想氣體T1,P1,理想氣體

T2,P2

,真實(shí)氣體的焓變和熵變干度、過冷度、過熱度過熱度與過冷度的定義①一定壓力P下，蒸汽的過熱度=(T汽-T飽)P②一定壓力P下，水的過冷度=(T飽-T水)PT飽——P下，飽和蒸汽溫度。第四章流體混合物的熱力學(xué)性質(zhì)化學(xué)位偏摩爾性質(zhì)定義、關(guān)系式、計(jì)算Gibbs-Duhem方程逸度和逸度系數(shù)理想溶液特征、定義理想溶液的模型和標(biāo)準(zhǔn)態(tài)活度和活度系數(shù)第四章流體混合物的熱力學(xué)性質(zhì)混合性質(zhì)的變化定義式和相關(guān)計(jì)算關(guān)系式超額性質(zhì)特殊偏摩爾性質(zhì)及相互關(guān)系非理想溶液的模型化學(xué)位的說明：μi是狀態(tài)函數(shù)，強(qiáng)度性質(zhì)μi表示物質(zhì)的逃逸傾向和相變化或化學(xué)變化的推動(dòng)力。變化方向高化學(xué)位

低化學(xué)位.3.注意四個(gè)定義的重點(diǎn)在于下標(biāo).區(qū)別化學(xué)位在恒溫恒壓下，物質(zhì)的廣度性質(zhì)隨某種組分i摩爾數(shù)的變化率，叫做組份i的偏摩爾性質(zhì)。偏摩爾性質(zhì)對(duì)二元物系

用偏摩爾性質(zhì)表達(dá)摩爾性質(zhì)