化工熱力學(xué)有效能-07-1(存儲(chǔ)版)
【正文】 由體系所處的狀態(tài)到達(dá) 基準(zhǔn)態(tài) 所提供的最大有用功即為體系處于該狀態(tài)的 火用 。第四章 化工過程的能量分析 能量平衡方程及其應(yīng)用 熱力學(xué)第二定律與熵平衡 理想功和損失功 過程 火用 分析 過程 火用 分析 火用 的概念 物理 火用 的計(jì)算 化學(xué) 火用 的計(jì)算 火無(wú) 不可逆性和 火用 損失 火用 衡算及 火用 效率 火用 分析法及其應(yīng)用 能量不僅有數(shù)量的大小，而且還有品質(zhì) (位 )的高低。用 Ex表示n （ 無(wú)效能 ）：理論上不能轉(zhuǎn)化為有用功的能量。u 若體系與環(huán)境既有熱平衡、力平衡且又有化學(xué)平衡，則這種平衡稱為 非約束性平衡 。即指物系由于 T、 p與環(huán)境的 T0、 p0不同所具有的 火用 。 按 Carnot循環(huán)所轉(zhuǎn)化的最大功來(lái)計(jì)算。h1, 溫度為 80℃ ,水的平均等壓熱容可取為 kJ 若有現(xiàn)成的熱力學(xué)性質(zhì)圖表如水蒸氣表，則物質(zhì)的焓和熵值可直接查出計(jì)算。 解 :煙氣的物理 火用 Exph= Cp [(T T0) T0ln(T/T0)]+RT0ln(p/p0) 代入數(shù)據(jù)得 : Exph= kJ/kgu 對(duì)于 液體或固體 在壓力不太高時(shí)，壓力對(duì)液體的焓和熵的影響一般可以忽略不計(jì)若 Cp可以視為常數(shù)，則u 對(duì)于 真實(shí)氣體 設(shè)計(jì)過程，通過求剩余焓和剩余熵的方法來(lái)計(jì)算 (HH0)和 (SS0)，再代入 Ex的基本公式中?Sig?Hig HR, SR死態(tài) T0, p0H0, S0T, pH*, S*待求狀態(tài) T, pH, S故真實(shí)氣體的摩爾物理 火用u 對(duì) 氣體混合物理想氣體混合物的物理 火用 為：真實(shí)氣體混合物的物理 火用式中剩余焓和剩余熵可用 RK方程計(jì)算剩余焓和剩余熵也可用普遍化方法計(jì)算 封閉體系，由狀態(tài) T, p經(jīng)過一可逆物理變化過程到環(huán)境狀態(tài) T0, p0 ，則理想功為∵∴上式即為非流動(dòng)物系物理 火用 的計(jì)算式。各種元素的基準(zhǔn)物以元素周期表的形式給出。n 能量由 火用 和 火無(wú) 兩部分組成 E=Ex+ANn 如恒溫?zé)嵩吹臒崃?火用∴ 由此可見， 火用 為高級(jí)能量， 火無(wú) 為僵態(tài)能量n 穩(wěn)流物系的物理 火用 ∴ 由熱力學(xué)第一定律，總能量是守恒的，即 ∴n 損失功就是不可逆過程中 火用 轉(zhuǎn)化為 火無(wú)的量，可視為能量貶質(zhì)的量度。如果環(huán)境溫度不是 ，則元素的化學(xué) 火用 應(yīng)引入溫度修正系數(shù) ξ進(jìn)行修正：對(duì)理想氣體混合物，有：上式適用于理想氣體混合物和理想溶液。 計(jì)算物質(zhì)的化學(xué) 火用 需要 確定環(huán)境中基準(zhǔn)物的濃度和熱力學(xué)狀態(tài) 。K,M=29,設(shè)環(huán)境狀態(tài)為 25℃ ，1atm。u 在余熱利用的評(píng)價(jià)上，必須注意到 熱量 與 火用是 不一致 的，且與 溫度 密切相關(guān)，顯熱的評(píng)價(jià)只與熱量的溫度有關(guān)，而與物質(zhì)的種類無(wú)關(guān)。kg1u 對(duì)理想功，其始態(tài)和終態(tài)不受任何限制，而 火用 的 終態(tài) 必須是 基準(zhǔn)態(tài) (環(huán)境狀態(tài) )。
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1