化工热力学考试重点-终极版整理

《化工热力学考试重点-终极版整理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工热力学考试重点-终极版整理（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、化工热力学考试重点-终极版整 理化工热力学、重点1、临界点定义及表达式：维持气液平衡的最高温度和压力点几0、2、Virial 方程体积表达式：Z -PRT压力表达式：Z匹RT,BCD ,1 一23LVVV231 Bp Cp2Dp3 L3、偏心因子的定义及表达式：各种物质在 Tr 0.7时，纯态流体对比蒸汽压对数值与Ar，Kr，Xe的值的偏差，即 lg p1.00。物理意义：偏心因子表征物质的偏心度，即非球型分子偏离球对称的程度4、普遍化Virial系数BPcRT；B0B1Z 1 B0TB1PrTrB00.0830.422B10.1390.17217普遍化Virial系数与普遍化压缩因子适用范围

2、0.5TciTq1kjii3乂3Vcj2j / 25、Prausnitz混合规则ZCijPcijcij6熵的表达式的推导第一 dS方程当S S T,V时，则有dSSTdTVSVdVTQTdS S因Cv-TT vTVT V得SCvT vT又SPV TTV所以dS CvdTpdVT T v积分得到S S0s TTVCVd lnTV。Tvdv第二dS方程当S S T,p时，则有cSSdSdTdpT pP T因ST pCpTSp TVT p所以dS CdTV dpp TT p积分得到Tp VS SoS .Cpdl nTdpToppoT p第三dS方程当 S S p,V时,则有SSdSdpdVPVV p

3、因为STSTCvP Vp、VT Vp V TSTST CpV pVpT pV p TdS CVT.Cp T dpdVTp VT Vp积分得到p CVTV Cp TS SodpdVpo tp VVo T V p7、焓的表达式推导利用刚刚导出的三个dS方程来得到三个dH方程。dH TdS Vdp(1)将第一 dS方程代入(1)式并注意得到dpdTdVT得到第一 dH方程dH CvdTdVT积分得到H HoTTo CVdTVoV 峙 TdV第二dH方程dSdppdpdH丄dTT vTdS Vdp7TdVdHCpdTdp积分得到TH HoToCpdTpVpodppCvTCpTdSdpdVTp VTV

4、pdHTdSVdpdHVCVTdpCp VpVp V积分得到pTHHoVcVdpPopV8、剩余性质的定义：所谓剩余性质,dVpVVocp第三dH方程dVp是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的热力学性质之间的差额。式中M与M*分别为在相同温度和压力下，真实气体与理想气体的某一广度热力学性质的摩尔值，如 V、U、H、S和G等。9、普遍化Virial系数计算剩余熵和焓hr RTc sr RPrPrB0dB0dTrB0dB0dT；T dB0 I rdTrdB1B10.083 峰Tr0.675Tr26B10.139 0172Tr1dB 0.722dTrTr10、逸度

5、及逸度系数的定义对于真实气体，定义逸度fi。dG RTd In f（等温）逸度系数的定义ip11、温熵图，即T S图（以往试卷有类似题目）（2）、以Henry定律为基础规定标准态:x 0 xifio HLki，其中ki为等干度线、等压线、等焓线、等比容线。12、化学位、偏摩尔性质化学位：将无限小量的物质i加到均相体系中而保持相均匀同时体系的熵和体积保持不变，体系内能变化与加入物质量的比值为物质 i在所处相中的势，称 为化学位。nUnHnAnGnin S, nVnnninS,pjinV,T,円iT, p偏摩尔性质：在给定的T、P和其他物质的量不变时，向含有组分i的无限多的溶液中加入1mol的组分

6、i所引起的热力学性质的变化nMMi口T ,p,nj偏摩尔性质有三个重要的要素：恒温、恒压；广度性质（容量性质）随某组分摩尔数的变化率。13、混合物的组分逸度及逸度系数（等温）混合物中组分i的逸度的定义为：dG RTIn?混合物中组分i的逸度系数的定义为：？ 丄x P混合物的逸度的定义为：dG RTIn f（等温）混合物的逸度系数的定义为：-P14、理想溶液的逸度，标准态lim l fi0 LRx 1 x（1）、以Lewis-Randall定则为基础规定标准态: henry常数。适用条件：在体系温度、压力下，溶液中各组分的纯物质聚集态相同，并且组分之间可以无限制混合时，各组分都以Lewis-Ra

7、ndall定则为基础规定标准 态。在体系温度、压力下，溶液中各组分的纯物质聚集态不同，或者，组分之 间不能无限制混合时，溶剂以Lewis-Randall定则为基础规定标准态，溶质以Henry定律为基础规定标准态。15、混合过程性质：溶液的性质 M与构成溶液各组分在标准态时性质总和 之差。M MxiMi，Mi是与混合物同温、同压下纯组分i的摩尔性质。混合物的摩尔性质与偏摩尔性质的关系：MxiM ixiM ixi Mi Mi16、超额性质定义及表达式超额性质定义为相同的温度、压力和组成条件下真实溶液性质与理想溶液 性质之差。Me Midid17、正规溶液和无热溶液的区分正规溶液：当极少量的一个组分

8、从理想溶液迁移到有相同组成的真实溶液 时，如果没有熵的变化，并且总的体积不变，此溶液称为正规溶液。SE 0 VE 0 ge无热溶液：某些由分子大小相差甚远的组分构成的溶液，特别是聚合物溶 液属此类型。这类溶液he 0，故称为无热溶液。ge tse。18、相平衡的判据(1) 、dG Tp 0，它表明在给定的温度和压力条件下，平衡态就是所有可 能变化达到的自由焓数值中最小的那个状态。(2) 、 i i L i i 1,2,L,N，表明，N个组分的系统内，若n个 相在均一的温度、压力下达到平衡时，物系内的每一组分在所有各相中的化学 位必定相同。(3) 、？? L ? i 1,2,L ,N，说明，各相

9、在同样的温度、压力下达到平衡时，每一个组分在各相中的逸度相等。19、气液平衡的分类(1)、完全理想系：汽相 一理想气体，液相一理想液体?V?LsiPyifi0xiSPsx1Ki(2)、?V?LKi(3)、?V?L理想系：汽，液相一理想液体（VL均服从LR）0 0 hfi y i Pyi0S sfi Xi i P Xis sy P i7 FT部分理想系：汽一理想气体，液相一非理想液体Ki(4)、Pyi0i xi fiixi Piy卫x p非理想系：PP20、理想功概念：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。21、热力学效

10、率t :理想功与实际功的比值。T产生功WacWdT需要功WdWac22、由Rankine循环的示意图画温熵图23、通过通过改变蒸汽参数提高 Rankine循环的热效率（1）、提高蒸汽的过热温度在相同的蒸汽压力下，提高蒸汽的过热温度时，可提高平均吸热温度，增大 作功量，提高循环的热效率，并且可以降低汽耗率。同时乏气的干度增加，使 透平机的相对内部效率也可提高。但是蒸汽的最高温度受到金属材料性能的限 制，不能无限地提高，一般过热蒸汽的最高温度以不超873K为宜。（2）、提高蒸汽的压力当蒸汽压力提高时，热效率提高、而汽耗率下降。但是随着压力的提高， 乏汽的干度下降，即湿含量增加，因而会引起透乎机相对

11、内部效率的降低。还 会使透平中最后几级的叶片受到磨蚀，缩短寿命。乏汽的干度一般不应低于0.88。 另外，蒸汽压力的提高，不能超过水的临界压力，而且设备制造费用也会大幅 上升。24、节流膨胀过程、绝热膨胀过程节流膨胀：高压流体流过管道中一节流元件（如节流阀、孔板、毛细管等）， 迅速膨胀到低压的过程称为节流膨胀。H 0TJP Hj 0,Tj0,T不变j0, T绝热膨胀：气体从高压向低压做绝热膨胀时，若通过膨胀机来实现，则可 对外做功，如果过程是可逆的，称为等熵膨胀。25、Gibbs-Duhem 方程Gibbs-Duhem方程的一般形式:M dTT p,xM dPP T,xXjdMj 0当T、P恒定时Mi t,p当M=G时XdGi t,p二元系等温、等压条件下x-|dM 1 x2dM20题目1、正确写出下列热力学函数的定义式偏心因子：各种物质在Tr 0.7时，纯态流体对比蒸汽压对数值与 Ar，Kr，slg p；1.00Xe的值的偏差，即T 0.7。偏心因子表征物质分子的偏心度，即非球型分子偏离球对称的程度。剩余性质Mr:所谓剩余性质，是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的热力学性质之间的差额。可逆轴功WsP2Vdp，对于液体在积分时V 般可以视为常数。Pl微观熵S:热力学几率的量度，与体系内部分子运动混乱程度有关,S kln 。