01物料和能量平衡

第一章物料和能量平衡编制：WHJ概述化工过程根据操作方式可分为：间歇操作、连续操作以及半连续操作。稳定状态操作和非稳定状态操作物料平衡物料衡算基本式进入体系的物料量＝输出体系的物料量＋体系累积的物料量如体系内有化学反应：进入体系的物料量±反应生成或消耗的物料量＝输出体系的物料量＋体系积累的物料量物料衡算步骤收集已知数据作流程简图确定衡算体系写出化学反应方程式选择恰当的计算标准列出物料衡算式完成输入－输出物料表能量守恒定律基本式输出能量＝输入能量＋生成能量－消耗能量－积累能量能量衡算方程式ΔE=Q+W热物性数据热容)(()((/,///,,THdTQCTUdTQCKkgJKgJdTQCKmolJdTQCKJdTQCPpVvprmprprmprprpr摩尔恒压热容）摩尔恒容热容）CP与CV关系体积膨胀系数凝聚态物质理想气体绝热压缩系数等温压缩系数__)(1/__)(1__)(1)()()()()()(22pTVPVPSSTTSTSTVPTPPVVPTVVKTVCCRCCpVVKpVVKKKVppVCCrTpTVTTVTpTCC无化学反应过程的能量衡算无相变体系的能量衡算1）间歇过程或封闭过程Q＝ΔU2）连续稳定流动过程Q＝ΔH相变体系的能量衡算溶解和混合过程的能量衡算dTCnHQdTCnUQTTppTTVV2121恒压过程恒容过程有化学反应过程的能量衡算反应热ΔHө对于放热反应，ΔHө为负值标准生成热标准反应热molkJHHHHHmolkJHHHHHPiPiPiPiPiRirPifPifPifRiPifPir/,/,,0,0,0,0,,,,，生产物，反应物燃烧热，生产物，反应物生成热不稳定过程的物料及能量衡算物料＆能力衡算的一般衡算式为输入量＋生成量－输出量－消耗量＝积累量dtrtmdtrtmmmdtrdtmdtrdtmtmtmdmrmrmdtdmfffffffttfttttttttttttf0000000)()(0)()(00耗生出入耗出生入耗出生入，封闭（间歇）体系：积分方程：－－＋微分方程：能量衡算WQdtdTCMWQTTCmdtdTCMgZgZmUUmdtEddtEdmmmWQHHmdtdUWQgZUHmgZUHmdtEddtEddtdUtgZUHmtWtQtgZUHmEEUESVPSVPKSPKSPKS封闭系统：敞开系统：简化：输出的能量输入的能量积累的能量量－输出的能量积累的能量＝输入的能出入出入出入出入出入出出出出入入入入出出出出入入入入)(0)(,0)22(,0)()(,)()2()2()()()2()2(222222体系自由度分析12)1(122)4('SSCNNNNSCNNCSNFVdPFpV自由度：方程式：变量数：