【正文】 1例題 開放系統(tǒng)中能量變化率的計(jì)算： 當(dāng) 只有一種物料 流經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，物料進(jìn)入系統(tǒng) 輸入 的能量 mH q HP2??() 物料離開系統(tǒng)所 輸出 的能量 mH q HF1??() mH H q H HP F 2 1()? ? ???() 式中： qm—— 通過系統(tǒng)的物料的質(zhì)量流量， kg/h或 kg/s。 F3VpH q c T???輸出系統(tǒng)的焓 P c T系統(tǒng)內(nèi)積累的焓 qddpTE V ct??輸入系統(tǒng)的焓 T 不考慮池散熱 q = 0 池中污水混合均勻，任意時(shí)刻從池中排出污水溫度與池中相同，設(shè)其為 T。 對(duì)有化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)，要考慮 反應(yīng)物與生成物不 同溫度時(shí)的焓值 。 假設(shè)體積 V中可降解物質(zhì)的濃度均勻分布 ， 則 反應(yīng)速率常數(shù)， s1或 d1 物質(zhì)質(zhì)量濃度 負(fù)號(hào)表示污染物隨時(shí)間的增加而減少 體積 質(zhì)量衡算方程： qm1 － qm2－ kρV = 0 讀法：卡帕 【 例題 】 一湖泊容積為 10 106m3。 （ 5）平均速度的涵義是什么？用管道輸送水和空氣時(shí)，較為經(jīng)濟(jì)的流速范圍為多少？ 本節(jié)思考題 一、衡算的基本概念 二、總質(zhì)量衡算 主要內(nèi)容 第二節(jié) 質(zhì)量衡算 通過質(zhì)量衡算 ， 從理論上計(jì)算物料在環(huán)境系統(tǒng)中的輸入 、 輸出和積累 ， 分析物質(zhì)流在環(huán)境系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化情況 。 對(duì)于氣體污染物，若把混合物看成理想氣體，則符合理想氣體狀態(tài)方程，即： 式中： p—— 絕對(duì)壓力， Pa； VA—— 體積， m3； nA—— 物質(zhì)的量， mol； R—— 摩爾氣體常數(shù)， J/(mol 三傳：動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞 第二章 質(zhì)量衡算與能量衡算 主要內(nèi)容 第一節(jié) 常用物理量 第二節(jié) 質(zhì)量衡算 第三節(jié) 能量衡算 計(jì)量單位是度量物理量的標(biāo)準(zhǔn) 物理量＝數(shù)值 單位 國際單位制，符號(hào)為 SI 第一節(jié) 常用物理量 一、計(jì)量單位 量的名稱 單位名稱 單位符號(hào) 長度 質(zhì)量 時(shí)間 電流 熱力學(xué)溫度 物質(zhì)的量 發(fā)光強(qiáng)度 米 千克 秒 安 [培 ] 開 [爾文 ] 摩 [爾 ] 坎 [德拉 ] s A K mol cd m kg 表 國際單位制的基本單位 7個(gè)基本單位 表 國際單位制的輔助單位 量的名稱 單位名稱 單位符號(hào) 平面角 立體角 弧度 球面度 rad sr 按照定義式由基本單位相乘或相除求得，并且導(dǎo)出單位的定義式中 比例系數(shù)永遠(yuǎn)取 1。 AAAcM??組分 A的質(zhì)量濃度與其物質(zhì)的量濃度關(guān)系 : 2. 質(zhì)量分?jǐn)?shù)與摩爾分?jǐn)?shù) （ 1）質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積分?jǐn)?shù) 在水處理中 ， 水中污染物的 濃度一般較低 ， 在實(shí)際應(yīng)用中 ， 常將質(zhì)量濃度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)加以換算 ， 即 1mg/L=1mg/1000g = 1 106（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） = 1ppm 1μg/L= 1μg/1000g = 1 109（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） = 1ppb 在大氣污染控制工程中，常用體積分?jǐn)?shù)表示污染物質(zhì)的濃度。s)； ? 單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的某組分的 質(zhì)量 ，成為該組分的質(zhì)量通量，單位為 kmol/(m2設(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài) ， 過程中無生物作用 ， 求整個(gè)系統(tǒng)污泥產(chǎn)量和排水量以及濃縮池上清液回流量 。 環(huán)境工程主要涉及兩大類問題： 物料溫度與熱量變化過程－－加熱、冷卻、散熱 各種能量的相互轉(zhuǎn)化過程－－流體輸送 一、能量衡算方程 二、 熱量衡算方程 三、封閉系統(tǒng)的熱量衡算方程 四、開放系統(tǒng)的熱量衡算方程 主要內(nèi)容 第三節(jié) 能量衡算 一、能量衡算方程 （ 1）流體攜帶能量 (物質(zhì)和能量 )可進(jìn)出系統(tǒng) — 開放系統(tǒng) （ 2）只與環(huán)境交換能量 (熱，功 )無物質(zhì)交換 — 封閉系統(tǒng) 邊界 加熱或冷卻系統(tǒng)、流體輸送設(shè)備 河流或湖泊水體、區(qū)域大氣乃至整個(gè)地球。 河水溫度升高了 ℃ ，變?yōu)?℃ 。 其余三分之二的化學(xué)能以廢熱形式釋放到環(huán)境中 ， 其中 15%的廢熱從煙囪排出 ， 其余 85%的余熱隨冷卻水進(jìn)入附近河流中 。 罐內(nèi)盛有 2m深的水 。 （三）穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)與非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng) 非穩(wěn)態(tài)過程的數(shù)學(xué)特征： t 0? ??m m mmq q qt1 2 rdd? ? ?質(zhì)量衡算的一般方程： 轉(zhuǎn)化速率或反應(yīng)速率 (kg/s)，單位時(shí)間內(nèi)因化學(xué)反應(yīng)或生物反應(yīng)而轉(zhuǎn)化的質(zhì)量。 一般 液體流速取 ~ m/s， 氣體則為 10~30 m/s。 無量綱準(zhǔn)數(shù)既無量綱，又無單位， 通常具有一定的物理意義。 可測(cè)量物理量可以分為兩類：基本量和導(dǎo)出量。 解： CO分子的摩爾質(zhì)量為 28g/mol，根據(jù)式，得 CO的質(zhì)量濃度為： 33356 mg/m ??????? ?（ 2） 摩爾分?jǐn)?shù) AAnxn?組分 A的摩爾分?jǐn)?shù) 混合物的總物質(zhì)的量 組分 A的物質(zhì)的量 當(dāng)混合物為氣液兩相體系時(shí)，常以 x 表示液相中的摩爾分?jǐn)?shù)， y 表示氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)。