化工熱力學(xué)第一章緒論(編輯修改稿)
2025-06-19 05:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度計(jì) 算 傳質(zhì)計(jì) 算 傳熱計(jì) 算 焓的計(jì) 算 熵平衡 計(jì)算與 分析 流體力 學(xué)計(jì)算 吸收系 統(tǒng)模擬 反應(yīng)器 計(jì)算 吸收塔 計(jì)算 蒸餾系 統(tǒng)模擬 蒸餾塔 計(jì)算 反應(yīng)系 統(tǒng)模擬 換熱器 計(jì)算 全流程的 最優(yōu)化設(shè) 計(jì)和控制 圖 11 化工熱力學(xué)在化學(xué)工程學(xué)科中的作用和地位關(guān)系圖 南陽(yáng)理工學(xué)院 生化學(xué)院 化工熱力學(xué) 第一章 緒 論 化工熱力學(xué)是討論熱力學(xué)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。 化工熱力學(xué)的基本內(nèi)容 （ 1）進(jìn)行過(guò)程的能量衡算 物料衡算 與建立在熱力學(xué)第一定律基礎(chǔ)上的 能量衡算 是所有化工工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。他可以解決： ① 進(jìn)、出設(shè)備每股物料的數(shù)量、組成、溫度、壓力，從而求得設(shè)備中的傳熱量、傳質(zhì)量或反應(yīng)量。 ② 確定生產(chǎn)過(guò)程中所需設(shè)備的尺寸和臺(tái)數(shù)（如換熱面積等）。 ③ 在設(shè)計(jì)方案評(píng)比、操作條件分析、工藝設(shè)備改進(jìn)時(shí)，常以物料、熱量衡算結(jié)果為依據(jù)。 化工熱力學(xué)研究?jī)?nèi)容與主要方法 南陽(yáng)理工學(xué)院 生化學(xué)院 化工熱力學(xué) 第一章 緒 論 （ 2）判斷過(guò)程進(jìn)行的方向和限度 建立在熱力學(xué)第二定律上的一些熱力學(xué)函數(shù)（ ΔS 、 ΔG等）是判定過(guò)程進(jìn)行方向與限度、確定平衡狀態(tài)的依據(jù)。而在化工單元操作及反應(yīng)器設(shè)計(jì)中，平衡狀態(tài)的確定、平衡組成的計(jì)算、多組元相平衡數(shù)據(jù)的求取均是不可少的內(nèi)容。 （ 3）研究化工過(guò)程能量的有效利用 化工生產(chǎn)要消耗大量的能源。石油、天然氣等能源不僅是化學(xué)工業(yè)的燃料，而且是生產(chǎn)一些重要化工產(chǎn)品的原料。近年來(lái)的能源緊張，如何有效利用能量的問(wèn)題顯得突出。 南陽(yáng)理工學(xué)院 生化學(xué)院 化工熱力學(xué) 第一章 緒 論 濮陽(yáng)中原化肥廠(chǎng)采用典型的節(jié)能工藝 AMⅤ 合成氨工藝，能耗從常規(guī)的 900 Gcal/t 氨降到 590Gcal/t 氨。其在過(guò)程中采取了一系列的節(jié)能措施，包括 熱泵 （ Heat Pump）系統(tǒng)。 （ 4）熱力學(xué)數(shù)據(jù)與物性數(shù)據(jù)的研究 ①計(jì)算體系發(fā)生變化與環(huán)境交換的熱量、功量； ②計(jì)算相際傳遞和化學(xué)反應(yīng)的平衡組成； ③對(duì)過(guò)程進(jìn)行熱力學(xué)分析，計(jì)算理想功 Wid、損耗功 WL、有效能 B。 南陽(yáng)理工學(xué)院 生化學(xué)院 化工熱力學(xué) 第一章 緒 論 概括起來(lái)，化工熱力學(xué)著重研究熱力學(xué)函數(shù)在工程中的應(yīng)用。用熱力學(xué)函數(shù)（ P、 V、T、 H、 S 等）分析某些化工過(guò)程實(shí)際上的效率問(wèn)題，即達(dá)到平衡的條件、狀態(tài)。 化工熱力學(xué)是“ 焓焓”糊糊“熵”腦筋的課程，即 焓熵計(jì)算 及其應(yīng)用。 與化學(xué)熱力學(xué)相比，化工熱力學(xué)研究的對(duì)象更 結(jié)合工程實(shí)際 。 南陽(yáng)理工學(xué)院 生化學(xué)院 化工熱力學(xué) 第一章 緒 論 研究方法 ： 經(jīng)典熱力學(xué)方法、分子熱力學(xué)方法 ?分子熱力學(xué)從微觀(guān)角度，將經(jīng)典熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理、量子力學(xué)及有限的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型、擬合模型參數(shù)，對(duì)實(shí)際系統(tǒng)熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算與預(yù)測(cè)。 ?經(jīng)典熱力學(xué)是建立在熱力學(xué)第一、第二定律基礎(chǔ)上的，是人類(lèi)大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，是自然界和人類(lèi)各種活動(dòng)中的普遍規(guī)律。因而，熱力學(xué)所給出的結(jié)論、宏觀(guān)性質(zhì)間關(guān)聯(lián)式的正確性，具有普遍的意義。 南陽(yáng)理工學(xué)院
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