大学化工热力学公式.pdf

大学化工热力学公式.pdf 热力学是一门研究能量、能量转换以及与转换有关的物质性质相互之间关系的科学。化工热力学是将热力学原理应用于化学工程技术领域，研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用，研究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。 热力学的研究方法有宏观研究方法和微观研究方法。以宏观方法研究平衡态体系的热力学称为经典热力学。 第一章 绪论中提到化工热力学是以热力学第一、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，研究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。 第二章 流体的 P-V-T 关系中提到流体的状态方程（EOS）是描述流体 P-V-T 性质的关系式。状态方程的应用有三点：（1）用一个状态方程即可精确地代表相当广泛范围内的P、V、T实验数据，借此可精确地计算所需的P、V、T数据。（2）用状态方程可计算不能直接从实验测定的其他热力学性质。（3）用状态方程可进行相平衡和化学反应平衡计算。 压缩因子（Z）是指在一定P、T下真实气体的比容与相同P、T下理想气体的比容的比值。理想气体方程的应用有三点：（1）在较低压力和较高温度下可用理想气体方程进行计算。（2）为真实气体状态方程计算提供初始值。（3）判断真实气体状态方程的极限情况的正确程度，当或者时，任何的状态方程都还原为理想气体方程。 维里方程式的获取有三种方法：（1）由统计力学进行理论计算目前应用很少；（2）由实验测定或者由文献查得精度较高；（3）用普遍化关联式计算方便，但精度不如实验测定的数据。 两项维里方程式Z=PV/RT=1+ B/P用于气相PVT性质计算，对液相不能使用。三项维里方程式Z=PV/RT=1+ B/V+C/V2用于高压、精确度要求高的情况。 气体的对比态原理中，定义了对比参数Tr、Pr、Vr，对比状态原理：所有的物质在相同的对比状态下表现出相同的性质。ω定义为以球形分子在Tr＝0.7时的对比饱和蒸汽压的对数作标准，任意物质在Tr＝0.7时，对比饱和蒸汽压的对数与其标准的差值，就称为该物质的偏心因子。 数学式中，普遍化关系式有两种：一种是以两项维里方程表示的普遍化关系式（简称普遍化B法），一种是以压缩因子的多项式形式表示的普遍化关系式（简称普遍化Z法）。 第三章纯流体的热力学性质中提到四大微分方程：dU=TdS-pdV、dH=TdS+Vdp、dA=-SdT-pdV、dG=-SdT+Vdp。斜率曲率基本定义式：H=U+pV、A=U-TS、G=H-TS。 剩余性质（MR）定义为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热力学性质之间的差额。 计算方法有普遍化B法和普遍化Z法。逸度系数的定义为物质的逸度和它的压力之比，逸度系数是无因次的。逸度的物理意义：表征该物质的逃逸趋势或逃逸能力。 第四章流体混合物（溶液）的热力学性质中提到对于可变组成的单相体系：nU=f(nS,nV,n1,n2,…,ni,…)，式中ni是i组份的摩尔数。偏摩尔性质定义为在恒温恒压下，物质的广度性质随某种组分i摩尔数的变化率，叫做组份i的偏摩尔性质。化学位Gibbs专门定义偏摩尔自由焓为化学位。