化工热力学理论
化工热力学

化工热力学化工热力学的第一个问题就是热能的转换。
它包括各种形式的热量之间的转换,如物质之间、设备之间、管线之间、以及反应容器内的气体之间的热量转换,因此这一章讨论各种传热问题。
化工热力学的第二个问题是研究反应中能量的传递问题,包括原料与产品的化学反应,产品与副产品的物理加工过程。
化工热力学的第三个问题是研究物质在溶液、悬浮液和气体中的分散与凝聚,其中包括固体物质的溶解、离析、沉降、升华、凝结、胶体化以及气体中的扩散等问题。
化工热力学的第四个问题是研究燃烧问题,包括燃烧方法的选择、燃烧室的设计和热量的测量等问题。
高温时空气中水蒸气液化变成饱和液态水。
温度降低到100 ℃以下时,液态水全部结冰。
水的结晶温度随压力升高而降低,纯净的水在一定的压力下有固定的熔点,温度在一定范围内变动,由于结构不同,在不同的条件下会发生物理性质上的变化,可制成很多晶体。
如常见的冰、干冰、雪、盐等,熔点不同。
水蒸气在一定条件下可以直接变成水。
水蒸气凝结时要吸收热量。
用途很广,人类生活和生产中大量需要各种各样的水。
水有许多不同的状态,有冰、水汽、水滴、雾、露、湿空气、液态水、盐水、海洋水、地下水、泉水、河流、湖泊、溪水、海水等。
水与水之间有密切的联系,如果我们能够科学地使用水资源,就会避免许多水灾害。
水有自己的运动规律,按照这些规律来观察和认识水,将会给人们带来很大的好处。
在过去的十几年里,世界上许多国家面临着水资源不足的危机。
为了减少用水,保护水资源,世界各国都非常重视节约用水。
全世界每年缺水约500亿立方米。
在干旱的北非、中亚和南美一些地区,每天至少损失100万人口的饮用水。
我国也面临着严峻的缺水问题。
我国人均水资源占有量仅为世界人均量的四分之一。
3。
化学分析是对实验中所得到的数据进行分析和处理,从而得出结论或者通过一定的推理,证明某种结果是否符合事实。
4。
溶液在一定条件下能够导电,且当两种液体互相接触时会发生放热现象,把这两种液体分开的方法叫做分液。
第一章 基础化工热力学篇-第一第二讲

Q Qi
Q ——体系总的热流速率 Q ——第i个热流口的热流率
i
能量衡算方程:
③功流 轴功: Ws -是体系界面无形变时产生的机械能流。 功率: Ws
W 体积功: F -由于体系边界的转移也能产生功。 功 率:
1.5势函数和响应函数
一、热力学势 1、内能(internal energy) 内能是指物质内部分子的能量,包括两部分: { 1.分子的永不停息的运动(动能)
2.分子间力(势能)
2、焓(entralpy) 定义:H≡U+PV 焓是由内能加上由于力学耦合而引起的能量得到的。 对流动过程能量平衡:Q=nΔH,应用于热交换 器、蒸发器、精馏塔、泵、压缩机、透平机等。
E入、E出:进出体系的能量速率
(1.6)
能量衡算方程:
① 能流 当一流体微元进入或离开体系时,必然携带 其内能、动能和位能一起流动。 能流速率:
~ M i (U v 2 / 2 ) i
i 1 n
(1.7)
~ ——i个物流单位质量的内能 U M i ——其质量流率
能量衡算方程:
②熵变速率 一个对热流和功流敞开的体系,引起体系熵 变的是热流而不是功流,熵变速率可写为
Q T
③生成熵的速率
S gen
熵衡算方程:
体系熵流的总速率可表示为:
n dS ~ S QS Mi i gen dt i 1 T
①对于封闭体系
dS Q S gen dt T
工程热力学:研究热能与机械能之间转换的规律和 方法以及提高能量转换效率的途径。 化学热力学:将热力学理论和化学现象相结合,用 热力学的定律、原理、方法来研究物质的热性质、 化学过程及物理变化实现的可能性、方向性及进行 限度等问题。 化工热力学:集化学热力学和工程热力学的大成, 既要解决化学问题,又要解决工程问题。
《化工热力学》课件

通过改进热力学过程,可以提高产品的质量和产量,提升企业竞争力。
03
02
01
历史回顾
化工热力学起源于工业革命时期,随着科技的发展和工业的进步,逐渐形成一门独立的学科。
发展趋势
随着环保意识的提高和能源需求的增加,化工热力学将更加注重节能减排、资源循环利用和可再生能源的开发利用。
未来展望
总结词:熵增加
详细描述:热力学第二定律指出,在封闭系统中,自发过程总是向着熵增加的方向进行,即系统总是向着更加混乱无序的状态发展。这个定律对于化工过程具有重要的指导意义,因为它揭示了能量转换和利用的限制,以及不可逆过程的本质。
绝对熵的概念
总结词
热力学第三定律涉及到绝对熵的概念,它指出在绝对零度时,完美晶体的熵为零。这个定律对于化工过程的影响在于,它提供了计算物质在绝对零度时的熵值的方法,这对于分析化学反应的方向和限度具有重要的意义。同时,它也揭示了熵的物理意义,即熵是系统无序度的量度。
总结词
化工过程的能量效率是衡量化工生产经济效益的重要指标,通过提高能量效率,可以降低生产成本并减少环境污染。
能量效率是评价化工过程经济性和环境影响的重要参数。它反映了化工过程中能量转化和利用的效率。提高能量效率意味着减少能源的浪费,降低生产成本,同时减少对环境的负面影响。为了提高能量效率,需要采用先进的工艺技术和设备,加强能源管理,优化操作条件。
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xx年xx月xx日
目 录
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化工热力学概述热力学基本定律化工过程的能量分析化工过程的热力学分析化工热力学的应用实例
01
化工热力学概述
提高能源利用效率
通过优化化工过程的热力学参数,可以降低能耗,提高能源利用效率。
化工热力学理论

化工热力学理论第2章流体的p-V-T(x)关系1.1 本章学习要求本章的核心内容是流体的PVT关系。
要求学生掌握纯物质的P-V-T立体相图中,点、线、面所代表的物理意义及在PT面和PV 面上投影所形成的P-T相图和P-V相图。
认识物质的气、液、固三类常见状态和气-液、气-固、液-固相平衡等在相图中的表征方法;掌握临界点的物理意义及其数学特征。
要求掌握理想气体的基本概念及其基本的数学表达方法;明确在真实条件下,物质都是以非理想状态存在的,掌握采用立方型状态方程和Virial方程进行非理想气体PVT计算的方法。
1.2 重点1.2.1 纯物质的PVT关系图1-1 纯物质的p-V-T 相图图1-2 纯物质的p-T 图 图1-3 纯物质的p-V 图临界点C 在图上表现为拐点,数学上的可表述为:C T T P 0V =⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (1-1) C22T T P 0V =⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (1-2) 1.2.2 状态方程(Equations of State ,EOS)状态方程是物质P-V-T 关系的解析式,可表达为函数关系:f (P,V,T)0= (1-3)状态方程的重要价值在于:(1) 用状态方程可精确地代表相当广泛范围内的P-V-T 数据,大大减小实验测定的工作量;(2) 用状态方程可计算不能直接从实验测定的其它热力学性质;(3) 用状态方程可进行相平衡计算,如计算饱和蒸气压、混合物气液相平衡、液-液平衡等,尤其是在计算高压气液平衡时的简捷、准确、方便,为其它方法不能与之相比的。
1.2.3 理想气体状态方程理想气体状态方程是流体状态方程中最简单的一种,理想气体的概念是一种假想的状态,实际上并不存在,它是极低压力或极高温度下各种真实气体的极限情况。
数学表达式为:P 0(V )lim (PV)RT →→∞=或PV RT = (1-4)1.2.4 真实气体状态方程大体上分为三类:第一类是立方型状态方程,如Van der Waals、RK、SRK、PR、PT等;第二类是多项级数展开式的状态方程,如Virial、BWR、MH等;第三类是理论型状态方程。
化工热力学第一章.

化工热力学 第一章 绪 论
化工热力学解决的实际问题可以归纳为三类: (1) 过程进行的可行性分析和能量的有效利用; (2) 相平衡和化学反应平衡问题; (3) 测量、推算与关联热力学性质。
化工热力学 第一章 绪 论
2. 热力学在化工过程开发中的作用
局限:对物质结构必须采用一些假设的模型,这 些假设模型只是物质实际结构的近似描写。
化工热力学 第一章 绪 论
四、化工热力学研究内容及在化工过程开发中的作用 1. 化工热力学的研究内容
化工热力学的主要任务是以热力学第一、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 用的规律,研究物质状态变化与物质性质之间的关系以及 物理或化学变化达到平衡的理论极限、条件和状态。
7 了解热力学在化工过程中的主要实际应用。
化工热力学 第一章 绪 论
预备知识(复习名词、概念)
体系与环境
体系:研究的对象 环境:研究对象以外的部分
敞开体系(开系):体系与环境之间有能量与物质的交换。
体系 封闭体系(闭系):体系与环境之间只有能量交换而无物质的交换。
孤立体系:体系与环境之间既无能量交换也无物质的交换。
化工热力学 第一章 绪 论
过程与循环
过程:状态的变化历程 按可逆程度分:可逆过程、不可逆过程。 按状态参数变化分:等温、等压、等容、等焓、绝热过程等。
循环: 正向循环:热能变为机械能的热力循环。PV图上以顺时针 方向循环。所有热机都是。
逆向循环:消耗能量迫使热量从低温流向高温。 V图上以逆 时针方向循环。所有制冷、热泵都是。
3.化工热力学在化工过程开发中的作用
降低原料消耗,减少环境污染; 降低能耗(利用夹点技术); 提高产品的质量(利用新型分离技术); 为化工单元操作提供多元相平衡数据; 为实验成果的放大,实现工业化提供基础
化工热力学

数有关,还与物质的蒸气压及外界条件温度相关联,建立 了SRK方程。 ▪ 形式
p RT a V b V (V b)
式中的方程常数b与RK方程的相同,常数a的表达式为
关。虽然有的状态方程可以用于气、液两相,但
较多用于气相,而且准确也高,而活度系数模型 主要用于液体溶液。
(2)意义: 化工热力学解决的三大问题中,以平衡状态下 热力学性质的计算最为重要,它是解决其它问题的基础, 所以在本书中受到特别的重视,所占的篇幅较多,其理由 如下:
▪ 物性及热力学性质是化工工艺设计中不可缺少的基础数据。 化工生产要涉及大量的物质,在过程开发和化工生产中, 若对处理物料的性质不了解,则无法分析流体间物质和能 量的传递,也无法设计分离过程,更无法认识其反应过程。
▪ 超临界流体区:高于临界温度和压力的区域叫超临界流体 区。从液体到流体或从气体到流体都不存在相变化。超临 界流体既不同于液体,也不同于气体,它的密度可以接近 液体,但具有类似气体的体积可变性和传递性质,可以作 为特殊的萃取溶剂和反应介质,与此相应的开发技术有超 临界萃取和超临界反应等。
▪ P-V图上的等温线: 主要有三种, 一是高于临界温度的等 温线T1,曲线平滑,近于双曲线,即PV = 常数,符合理 想气体的状态方程;二是小于临界温度的等温线T3,被 AC和BC线截断为三部分,其中水平段表示气液两相平衡
▪ 模型:经典热力学原理必须与反映系统特征的模 型相结合,才能解决实际问题。因为它只表示了
上述两类热力学性质之间的普遍依赖关系,并不
因具体系统而异。具体系统的这种关系还要由此
化工热力学

化工热力学讲稿0.绪论0.1 热力学发展简史1593年伽利略制造出第一支温度计1784年有了比热容的概念18世纪中期,热质说18世纪末到19世纪中叶,热动说蒸汽机发明,1824年,卡诺提出理想热机,热力学的萌芽1738年,伯努利方程诞生,为其验证能量守恒,即热力学第一定律1824年出项第一个热功当量,焦耳进行试验测定1850年克劳修斯证明了热机效率,1854年正式命名了热力学第二定律1913年能斯特提出热力学第三定律1931年Fowler提出热力学第零定律0.2化工热力学的主要内容热力学第一定律和热力学第二定律。
与物化不同之处在于要讨论系统与环境既有物质交换又有能量的情况,偏重的是在实际工程上的应用。
0.3 化工热力学的研究方法及其发展微观与宏观相结合微观:分子热力学宏观:经典热力学量子力学的发展液位化工热力学的研究提供了新的途径,0.4 化工热力学在化工中的重要性定性定量0.5 热能转换的基本概念一、热力系、状态及状态参数(一)热力系与工质1、工质:在物化学习当中我门知道热机就是将热能转变为机械能的设备,如气轮机、内燃机等都是热机。
在热机中要使热能不断的转变为机械能,需要借助于媒介物质。
实现能量转换的媒介物质就是工质。
例如在卡诺热机当中的工质就是理想气体。
不同性质的工质对能量转换的效果有直接影响,工质性质的研究是本学科的重要内容之一。
原则上,气、液、固三态物质都可以作为工质,但热力学中,热能与机械能的转换是通过物质体积变化来实现的,为使能量转换快速而有效,常选气态物质为工质。
在火电厂中,由于工质连续不断的通过热力设备膨胀做功,因此,要求工质应有良好的膨胀性和流动性,此外,还要求工质热力性质稳定,无毒,无腐蚀,价廉、易得等。
因此,目前火电厂中采用水蒸气作为工质。
水在锅炉中吸热生成蒸气,然后在气轮机中膨胀推动叶轮向外做功,做功后的乏汽在宁汽器中向冷却水放热又凝结为水。
在这一系列中,炉膛中的高温烟气是向工质提供热量的高温热源,气轮机是实现能量转换的热机,凝汽器中的冷却水是吸收工质所释放的废热的低温热源,通过工质的状态变化及它和高温热源、低温热源之间的相互作用实现了热能向机械能的连续转换。
化工热力学

化工热力学化工热力学是研究化工、炼油、石油化工等生产中的热效应和热过程规律的一门科学。
它以大量实验数据为基础,用定性和半定量的方法,阐明化工单元操作中的能量转化和转移的本质及其与化学平衡的关系,从而建立起反映各种物理现象之间联系的基本理论。
在合成氨工业生产中具体应用的为动量传递理论、反应热计算和放热反应计算,其中动量传递理论还用于设计合成塔内件,以控制气体的流速和返回动量;反应热计算可为动量传递过程和计算热力学反应器提供依据。
这里面包括了各种类型的单相反应,主要涉及反应热和化学反应热两个方面的问题。
反应热的求取:反应热通常指由一个单元反应的能量变化所引起的其他单元反应的能量变化。
在确定了反应条件后,为了获得足够的信息以利于控制,可根据经验公式或由实验数据推导出反应热的经验式。
反应热的计算与表示:反应热与反应级数有着密切的联系,并且与温度的高低有一定的比例关系。
因此,正确地表示和求取反应热的过程称为反应热的计算。
在反应过程中,只有正确地求出每一步反应的反应热,才能准确地知道反应进行到什么阶段,即是在哪一步完成的。
然后根据每一步的反应热值就可以求出该步反应在该温度下完全反应所需要的热量。
对化学反应来说,当前者(如在常压下进行)和后者(如在较高的压力下进行)的温度不同时,则必须先分别求出前者和后者的反应热,再由前者和后者的反应热求得前者的反应热。
因此,通过反应热的计算,可以知道化学反应所经历的步骤,也可以通过反应热的计算,估算出反应所经历的温度范围。
反应热计算对设计和安装合成塔和催化剂、使反应器有最佳工作状态等都是必不可少的。
在动量传递理论中也涉及到反应热的问题,但不直接考虑反应热,而把热量视为分子传递的作用力,通过作用力的相互作用传递热量。
2化工热力学分析在实际工作中也有重要意义。
例如,在合成氨工业生产中具体应用的为动量传递理论、反应热计算和放热反应计算,其中动量传递理论还用于设计合成塔内件,以控制气体的流速和返回动量;反应热计算可为动量传递过程和计算热力学反应器提供依据。
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第2章流体的p-V-T(x)关系1.1 本章学习要求本章的核心容是流体的PVT关系。
要求学生掌握纯物质的P-V-T立体相图中,点、线、面所代表的物理意义及在PT面和PV面上投影所形成的P-T相图和P-V相图。
认识物质的气、液、固三类常见状态和气-液、气-固、液-固相平衡等在相图中的表征方法;掌握临界点的物理意义及其数学特征。
要求掌握理想气体的基本概念及其基本的数学表达方法;明确在真实条件下,物质都是以非理想状态存在的,掌握采用立方型状态方程和Virial方程进行非理想气体PVT计算的方法。
1.2 重点1.2.1 纯物质的PVT关系图1-1 纯物质的p-V-T相图图1-2 纯物质的p-T图图1-3 纯物质的p-V图临界点C在图上表现为拐点,数学上的可表述为:CT TPV=⎛⎫∂=⎪∂⎝⎭(1-1)C22T TPV=⎛⎫∂=⎪∂⎝⎭(1-2)1.2.2 状态方程(Equations of State ,EOS)状态方程是物质P-V-T 关系的解析式,可表达为函数关系:f (P,V,T)0=(1-3)状态方程的重要价值在于:(1) 用状态方程可精确地代表相当广泛围的P-V-T 数据,大大减小实验测定的工作量; (2) 用状态方程可计算不能直接从实验测定的其它热力学性质;(3) 用状态方程可进行相平衡计算,如计算饱和蒸气压、混合物气液相平衡、液-液平衡等,尤其是在计算高压气液平衡时的简捷、准确、方便,为其它方法不能与之相比的。
1.2.3 理想气体状态方程理想气体状态方程是流体状态方程中最简单的一种,理想气体的概念是一种假想的状态,实际上并不存在,它是极低压力或极高温度下各种真实气体的极限情况。
数学表达式为:P 0(V )lim (PV)RT →→∞=或PV RT =(1-4)1.2.4 真实气体状态方程大体上分为三类:第一类是立方型状态方程,如Van der Waals 、RK 、SRK 、PR 、PT 等; 第二类是多项级数展开式的状态方程,如Virial 、BWR 、MH 等; 第三类是理论型状态方程。
1.2.4.1 立方型状态方程(1) Van der Waals(VdW ,1873年)方程 (2) Redlich-Kwong(RK ,1949年)方程 (3) Soave-Redlich-Kwong(SRK ,1972年)方程 (4) Peng-Robinson(PR ,1976年)方程 (5) Patel-Teja(PT,1982年)方程立方型状态方程的应用:(1) 用一个EOS 即可精确地代表相当广泛围的实验数据,藉此可精确计算所需的数据; (2) EOS 具有多功能性,除了PVT 性质之外,还可用最少量的数据计算流体的其它热力学函数、纯物质的饱和蒸气压、混合物的气-液相平衡、液-液相平衡,尤其是高压下的相平衡计算;(3) 在相平衡计算中用一个EOS 可进行二相、三相的平衡数据计算,状态方程中的混合规则与相互作用参数对各相使用同一形式或同一数值,计算过程简捷、方便。
1.2.4.2 多项级数展开式方程 (1) Virial 方程PV BZ 1RT V==+ (1-38) 通常适用于C T T <,P 1.5MPa <压力下的真实气体PVT 关系和其它热力学性质计算。
截至第III 项的Virial 方程为:2PV B CZ 1RT V V==++(1-39) 通常适用于C T T <,P 5.0MPa <压力下的真实气体PVT 关系和其它热力学性质计算。
(0)(1)CCBP B B RT =+ω (1-41)式中(0)B 、(1)B 为对比温度的函数,由Pitzer 关系式计算:r (0) 1.60.422B 0.083T =-(1-42) (1) 4.2r 0.172B 0.139T =-(1-43)1.2.4.3 对应状态原理(Corresponding State Principle)对应态原理:在相同的对比温度、对比压力下,任何气体或液体的对比体积(或压缩因子)是相同的。
二参数函数关系可表达为r r r V f (T ,P )=。
Pitzer 定义的ϖ为:r r S S S r r T 0.7r T 0.7[lg P ()lg P ()] 1.00lg P |==ϖ=-=--参考流体研究流体 (1-50)因此三参数对应状态原理可表达为:(0)(1)r r r r Z Z (T ,P )Z (T ,P )=+ϖ(1-51)式中,(0)r r Z (T ,P )是对比状态下参考流体的压缩因子;(1)r r Z (T ,P )为研究流体对参考流体的偏离项,它们都可从教材附录或相关物性数据手册上查取。
1.2.6 混合物pVTx 关系引起气体混合物非理想性的原因在于:(1) 气体纯组分的非理想性;(2) 混合过程引起的非理想性。
建立混合物性质与纯组分性质的关系,用纯物质性质来预测或推算混合物的性质,一是将混合物整体作为一个虚拟的纯物质对待;二是将混合物看成是各种纯物质某种方式加和,即混合规则(Mixing Rule),使用混合规则后,混合物的状态方程在形式上与纯物质相同。
混合规则:就是指混合物的虚拟参数m M 与混合物的组成i z 和所含的纯物质参数i M 之间的关系,即m i i M f (z ,M )=。
最简单的混合规则为Kay 规则,即满足关系式:m i i iM z M =⋅∑。
对虚拟混合临界参数Cm T 、Cm P 有:Cm i Ci iT z T =⋅∑Cm i Ci iP z P =⋅∑(1-57)第3章 流体热力学性质计算本章学习要求热力学性质是系统在平衡状态下所表现出来的,平衡状态可以是均相的纯物质或混合物,也可以是非均相的纯物质或混合物。
本章要求学生理解和学会使用一些有用的热力学性质表达成P-V-T(x)的普遍化函数,并结合状态方程来推算其它热力学性质的具体方法,容包括:(1) 从均相封闭系统的热力学基本方程出发,建立热力学函数(如U 、H 、S 、A 、G 、pC 和V C 等)与P-V-T(x)之间的普遍化依赖关系;(2) 应用P-V-T 对应状态原理,计算其它热力学性质的方法; (3) 定义逸度和逸度系数,解决其计算问题; (4) 会使用热力学性质图或表进行计算。
重点与难点3.1 热力学基本方程与Maxwell 关系封闭系统的热力学基本方程为:dU TdS PdV =- (2-1) dH TdS VdP =+ (2-2) dA SdT PdV =-- (2-3) dG SdT VdP =-+(2-4)其中H 、A 、G 的定义为:H U PV =+;A U TS =-;G H TS A PV =-=+。
这些热力学基本关系式,适用于只有体积功存在的封闭系统Maxwell 关系是联系U 、H 、S 、A 、G 等函数与P-V-T 性质的数学手段。
3.2 热力学性质的计算方法热力学性质的计算方法有:(1) 对热力学函数的偏微分关系进行积分计算; 2)以理想气体为参考态的剩余性质法; (3) 状态方程法;(4) 普遍化对应状态原理法(或查图、查表法)等。
3.3 剩余性质法(Departure Function )及其应用剩余性质(Residual Property )是指气体真实状态下的热力学性质M 与同一T ,P 下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间差额。
剩余性质M R 可用下式表示:*M M M R -= (2-22)若要计算热力学性质随着状态1122(T ,P )(T ,P )→的变化,可方便地使用剩余性质和理想气体性质计算来完成。
即:R Rig 221121M M(T ,P )M(T ,P )M M M ∆=-=-+∆(2-23)其中ig ig ig 2010M M (T ,P )M (T ,P )∆=-就是《物理化学》中理想气体热力学性质计算。
3.4 状态方程法计算热力学性质表2-1为各类状态方程计算偏离焓、偏离熵、逸度系数的计算式(1) Van der Waals 方程(式1-6)ig R 0H H H RT RT⎛⎫- ⎪⎝⎭或 V 2a1V b RTV--- ig R 00S S S P ln R R P ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭或 ()P V b lnRT --f ln P()P V b aZ 1ln RT RTV----(2) RK 方程(式1-10)ig R 0H H H RT RT ⎛⎫- ⎪⎝⎭或 1.51.5a b Z 1ln 1bRT V ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭ig R 00S S S P ln R R P ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭或 () 1.5P V b a b lnln 1RT V 2bRT -⎛⎫--+ ⎪⎝⎭ f ln P1.5P(V b)a b Z 1lnln 1RT V bRT -⎛⎫---+ ⎪⎝⎭3.5 对应状态原理法计算偏离性质根据Pitzer 三参数对应状态原理,流体的热力学性质可统一地表达为:(0)(1) Ω=Ω+ϖΩ(2-37)其中Ω可分别表达为:igH HRT-,0ig P PS S R=-,flnP等关系。
现已有(0)(1)r r r r (T ,P )(T ,P )ΩΩ、数据表或图可供查阅,可参见有关教材的附录。
以普遍化Virial 方程(1-42)、(1-43)表达的偏离性质关系为:R ig(0)(0)(1)(1)r r r r r H H H B dB B dB P RT RT T dT T dT ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-==-+ϖ-⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦(2-38)ig R (0)(1)0r 0rr S S S P dB dB ln P R R P dT dT ⎡⎤-=+=-+ϖ⎢⎥⎣⎦ (2-39)式中:(0)1.6r 0.422B0.083T =-;(1)1.6r0.172B 0.139T =-;(0) 2.6r r dB 0.675dT T =;(1) 5.2r r dB 0.722dT T = 3.6 纯物质的逸度及逸度系数Lewis 定义的纯物质逸度:P 0dG RTd ln flim f P →=⎧⎪⎨=⎪⎩ (2-40)逸度系数的定义式为:P 0f P lim 1→⎧ϕ=⎪⎨⎪ϕ=⎩ (2-41)逸度、逸度系数与偏离Gibbs 函数间的关系和性质为:ig 0G(T,P)G (T,P 1)ln f RT-==(取参考压力为单位压力)(2-42)ig 0G(T,P)G (T,P P)f ln ln P RT-=ϕ== (取参考压力等于研究态压力) (2-43)逸度和逸度系数的应用:定量衡量流体的非理想性及处理相平衡关系等时十分有用。