天大化工热力学期末复习提纲.

1化工热力学总结2所有的定义式会背；讲过的内容但不要求记公式的若给出公式会进行计算。总要求3第一章绪论•不要求4第二章流体的PVT关系固-液汽-液汽-固液C纯物质的p-V-T图气汽固TcAB一、掌握下列三张图的内容，后两张图作为重点。5第二章流体的PVT关系p-T6第二章流体的PVT关系p-V过热蒸汽过冷液体7•单相区（V,G,L,S）和两相共存区（V/L,L/S,G/S）•饱和液相线（泡点线）和饱和汽相线（露点线）•临界点（Tc、Pc、Vc）的定义•临界等温的数学特征•超临界流体（TTc和PPc）•T=Tc、TTc、TTc的等温线特征。•一般的过程变化能够在图上表示出来。022CTTVpP-V-T相图是EOS的基础，必须掌握相图上点、线、面的相关观念，相互关系。0CTTVp8第二章流体的PVT关系二．PVT的计算2．真实气体：主要有两种计算方法，一种EOS法，另一种普遍化关系法。1．理想气体：PV=RT（1mol）9EOS法：维里方程，立方型方程，多参数方程。有关真实气体计算的状态方程式很多，重点掌握VirialVirialEq32'''1PDPCPBRTPVz321VDVCVBRTPVz10一般取两项或三项：维里系数的物理意义：温度和组成的函数，B表示两分子的相互作用，C表示三分子的相互作用，依次类推。pBz'1RTBPz1VBz1（2-9）（2-10b）（2-10a）记住：11球形分子（Ar，Ke，Xe）ω=0rrPTfz,,,rrPTfzcrTTTcrPPP7.0)(lg0.1rTsrP普遍化关系式法①两参数通用压缩因子Z图③pitzer三参数通用关系式由Tr，Pr查图得Z值偏心因子定义什么是对应状态原理？（2-33）②以作为第三参数关系式czcrrZPTfz,,12ω的含义，代表的是什么，用什么定义的。简单流体与理想流体的区别。第16页和第17页13A.以两项维里方程为基础，图2-9曲线上方，或Vr≥2时用。rrccTPRTBPRTBPz1110BBRTBPcc6.10422.0083.0rTB2.41172.0139.1rTBpitzer提出的三参数通用关系式有两个B.图2-9曲线下方，或Vr＜2时用)1()0(ZZZ查图2-7和2-8143．真实气体混合物真实气体混合物P-V-T性质的计算方法和真实气体相同，有两种方法，一种是EOS法，另一种是普遍化关系式法。混合规则（2-47）、（2-50）、（2-51）、（2-52）（2-53）、（2-54）、（2-55）（2-56）。混合规则和虚拟临界参数的概念15第三章流体的热力学性质本章应掌握的公式和内容：•热力学基本方程(3-1),(3-2)(3-3),(3-4)•麦克斯韦关系式(3-17),(3-18),(3-19),(3-20)•剩余焓和剩余熵(3-46),(3-74)•蒸发焓与蒸发熵(3-89),(3-93),(3-95)•掌握焓变与熵变的整个计算过程•掌握T-S图，会进行制冷计算；会查水蒸气表。16第三章流体的热力学性质一.基本概念1．强度性质2．广度性质（容量性质）广度性质若为单位质量的性质，则为强度性质，如mol热力学能，偏mol性质。3．偏微分、全微分、点函数、状态函数的概念4．剩余性质的定义式),(),(RPTMpTMMigPpTHCVvTCU5.热容的定义式VpCCk17原始函数关系式四大微分方程式Maxwell关系式二.热力学关系式热力学性质的关系式，最基本的是四大微分方程，由四大微分方程式，据数学关系推导出的Maxwell关系式。热一、二律TSUATSHGpVUHVpSTUdddpVSTHdddTSVpAdddTSpVGdddVSSpVTpSSVpTTVVSTpTppSTV18三、焓、熵的计算RHRS的基本关系式和dPTVdTTCdsPpdPTVTVdTCdHPPdPTVTHPTP0RVdPTVpRSTPP0R（恒T）（恒T）通式19SH,igig,SHRRSH22RRSH11T1,p1(T1,p1)igT2,p2(T2,p2)igpTVTVTCpVTVTHppTpTTigpTpppddd20221110pTVpRppRTTCppRTVSppTpTTigpTpppdlndd2022111021计算（T1,p1）（T2,p2）的SH,核心掌握：给出状态方程会计算20TTBTBpHddRTBpSddRVVTVVpTpTRTpVHdR状态方程法对应状态法维里方程立方型状态方程普遍化维里系数法普遍化压缩因子法VVVVVVVRVTpSddRrrrrrTBTBTBTBpRTHdddd)1()1()0()0(RrrrTBTBpRSdddd10RcccRTHRTHRTH1R0RRRSRSRS1R0RR剩余性质的计算21CTBApslnSTHvvZRHTpvs)/1d(lndTBApsln2)1(lnCTTBTdpdS蒸发焓和蒸发熵要求：推导过程能看懂会推导，计算方法要掌握，基本方程式要牢记。223．热力学图表P-T图，T-S图★，lnP-H图，水蒸气表★会查用。的变化规律等V线T-S图VLE区三相线等P线等H线M=Mvx+（1-x）MlS=Svx+（1-x）SlH=Hvx+（1-x）Hlx-干度23等压·····AB3．热力学图表24··CA三相点等温等干度B3．热力学图表250孤立dSWQUsWQZguH221.封闭系统的热一律（4-12)：2.稳流系统的热一律（4-13）：会化简：(4-15)、(4-17)、(4-18)、(4-19)、(4-20)3.热力学第二定律：熵增原理（4-30）第四章热力学基本定律及其应用4.稳流系统理想功的计算式（4-39）系统STZguHWid0221265.理解理想功、损失功、热力学效率。不考计算题，只考概念。（4-44）（4-46）（4-47）6.气体的压缩：会分析图（4-8）等温多变绝热,,,SSS等温多变绝热,2,2,2TTT等温多变绝热,2,2,2VVV277.气体的膨胀：两种膨胀的特点：等焓膨胀和等熵膨胀节流后热力学性质的变化。8.理想制冷循环过程：画图、读图、制冷系数（4-82）、制冷系数与工质的关系。9.单级压缩制冷循环过程：画图、读图、制冷系数与工质的关系。10.用T-S图进行单级压缩制冷循环的计算。93页－95页11.制冷剂的选择28第五章流体混合物（溶液）的热力学性质•一.基本概念1．偏mol性质定义2．化学位3．混合性质变化：4．超额性质：5．混合过程的超额性质变化6．恒T、P下，G-D方程ijnpTiinnMM,,iiMxMMidEMMMidEMMM0iiMdxiiG29RTidG（T恒定）ifdln1lim0pfippfiiiifRTdGdˆln（T恒定）1ˆlim0iippyfiiipyfˆˆfRTddGln（T恒定）1lim0pfppf7.三种逸度和逸度系数（1）纯组元（2）混合物中的组元（3）混合物的逸度fffii,ˆ,,ˆ,ii308．活度与活度系数的概念及定义式iiiffa/ˆˆidiiiiiiiifffxfxaˆ/ˆˆˆ9.理想溶液及性质标准态逸度ifiiidixffˆiiiixfLRfxfi)(ˆlim1iiiixHHRfxfi)(ˆlim0iiidixfLRf)(ˆiiidixHHRf)(ˆ31二、本章的重点是推算摩尔性质与偏摩尔性质、溶液性质与纯物质性质、真实溶液与理想溶液之间的关系（1）摩尔性质与偏摩尔性质之间的关系ijnpTiinnMM,,NiiiMnnM1iiMxMPTPTxMxMMxMxMM,222,221dd)1(dd32偏摩尔性质溶液性质偏摩尔性质溶液性质iMMEiMEMiixfˆlnflniMMiˆlnlnilnRTGEiiMxMPTPTxMxMMxMxMM,222,221dd)1(ddijnpTiinnMM,,33（2）混合性质－真实溶液性质与纯物质性质之间的关系MiiiMxMiiiiMMx)ln(iiixxRTG0idU0idHRSid0RTGid0对于理想溶液：0idV)(iiMxijnpTiinMnM,,)(34（3）超额性质－真实溶液性质与理想溶液性质之间的关系idEMMMidiiEiMMMVVEUUEHHEiiExRTGlnGGESSE（4）超额性质与混合性质之间的关系)ln(iiixxRTGiiExRTGln35（5）、Gibbs-Duhem方程0diiMx222111ddddxMxxMx0dd2211MxMx0)()(122111dxMdxdxMdxT,p一定时：对二元体系：判断方程的正确性MMGASHUVME,,,,,,,36RTBpiln)1()0(lnlnlniiiRTppVffSiliSViliexppipiipdpZdppRTVRT0011ln三、逸度和逸度系数的计算iipf液体的逸度10lnBBTprri用图2－11判断37四、活度系数模型的特征和使用范围正规溶液模型无热溶液模型局部组成概念Wilson方程NRTL方程38偏摩尔性质及计算，14，15，17，18，偏摩尔性质热力学关系式，35，39，40，逸度，58，59，60，61，67会选公式，68，75，86，理想混合物，90，94，95，96，97，98，活度，例5-9，混合性质变化及公式平移，120，121，122，123，124，125，126，127，131，超额性质及公式平移（136-144），145，146，会计算r，例5-11，活度系数模型给公式会计算，Wilson与NRTL方程的适用范围。掌握39第六章相平衡1.相平衡的判据和VLE的常用判据TTTpppiiiiffˆˆ2.相律相律2NF会分析和计算F的值3.式（6-17）会化简：40RTppVxppysiliiisisiviiexpˆliviffˆˆiisisiviixppyˆiisiixppyisiixppyisisiviixppy411i1i5.相图和特点。4.共沸物的特点：iixy•一般正偏差体系（如甲醇-水体系