【正文】 一般間歇操作，動、位能差 =0，則 △ U=Q+W 三、能量衡算 總能量衡算在化工計算時分 熱量衡算和機械能衡算 。 能量衡算有兩種類型的問題 ? 一種是先對使用中的裝置或設備，實際測定一些能量，通過衡算計算出另外一些難以直接測定的能量，由此作出能量方面的評價，即由裝置或設備進出口物料的量和溫度，以及其它各項能量，求出裝置或設備的能量利用情況； ? 另一種是在設計新裝置或設備時，根據(jù)已知的或可設定的物料量求得未知的物料量或溫度，和需要加入或移出的熱量。 第三節(jié) 能量衡算 ? 在化工生產(chǎn)中，能量的消耗是一項重要的技術(shù)經(jīng)濟指標，它是衡量工藝過程、設備設計、操作制度是否先進合理的主要指標之一。 三）、復雜過程的物料衡算 ? 復雜過程不是指過程或設備多而是具有循環(huán)、排放及旁路的過程。 “ 聯(lián)系組分 ” 法 ? “聯(lián)系組分”是指隨物料輸入體系，但完全不參加反應，又隨物料從體系輸出的組分，在整個反應過程中，它的數(shù)量不變。 ? 直接求解法也稱化學計量法 元素衡算法 ? 元素衡算是物料衡算的一種重要形式。 ? 對一般的反應過程，可用下列幾種方法求解。它可以用物質(zhì)的量（摩爾數(shù)）或質(zhì)量進行計算。 ? 5 、選擇性（ S ） 反應物反應成目的產(chǎn)物所消耗的量占反應物反應掉的量的百分數(shù) 轉(zhuǎn)化率與選擇性是反應過程的兩個主要技術(shù)指標。 3 、過量百分數(shù) 過量反應物超過限制反應物所需理論量的部分占所需理論量的百分數(shù)。 一）、反應轉(zhuǎn)化率、選擇性及收率等概念 ? l 、限制反應物 化學反應原料不按化學計量比配料時，其中以最小化學計量數(shù)存在的反應物稱為限制反應物。 ? 工業(yè)上的化學反應， 各反應物的實示用量，并不等于化學反應式中的理論量。 ( 5）將計算結(jié)果列成輸入一輸出物料表（物料平衡 表）。 ( 3）列物料衡算式，求解。 ( 1 ）畫出物料流程簡圖。 一）、簡單過程的物料衡算 ? 簡單過程是指僅有一個設備或一個單元操作的過程。 (數(shù)據(jù)歸一） ( 8 ）將計算結(jié)果列成輸入一輸出物料表（物料平衡表 ）。 ( 6 ）列出物料衡算式，然后用數(shù)學方法求解。 ( 4 ）寫出化學反應方程式，包括主反應 和副反應，標出有用的分子量。 ( 2 ）畫出物料流程簡圖。 ( 4 ）對于氣體物料，如果環(huán)境條件（如溫度、壓力）已定，則可選取體積作基準。 ( 2 ）對液體或固體的體系，常選取單位質(zhì)量作基準。對于不同化工過程，采用什么基準適宜，需視具體情況而定，不能作硬性規(guī)定。 對無化學反應：可選任一物料 對有化學反應：未發(fā)生變化的物質(zhì) ? 3 、計算基準及其選擇 ? 原則上計算基準是任意選擇。 (3)在寫平衡方程式時 ， 要盡量使方程式中所包含的未知數(shù)最少 。若體系內(nèi)有化學反應，則衡算式中各項用摩爾／時為單位時，必須考慮反應式中的化學計量系數(shù) 。 按衡算范圍 分為單元操作過程 (或單個設備 )和 全流程 的兩 類物料衡算； 物料平衡方程式 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，對某一個體系內(nèi)質(zhì)量流動及變化的情況用數(shù)學式描述物料平衡關(guān)系則為物料平衡方程式。 物料平衡的理論依據(jù)是 質(zhì)量守恒定律 ，即在一個孤立體系中不論物質(zhì)發(fā)生任何變化 (不包括核反應 )它的質(zhì)量始終保持不變。 物料衡算 物料衡算的概念： 在化工過程中，物料平衡是指 “ 在單位時間內(nèi)進入系統(tǒng)（體系）的全部物料質(zhì)量必定等于離開該系統(tǒng)（體系）的全部物料質(zhì)量再加上損失掉的與積累起來的物料質(zhì)量。通過對 全 生產(chǎn)過程或 單元 過程的物料和能量的衡算， 計算得到： 1）主、副產(chǎn)品產(chǎn)量； 2） 原材料的消耗定額 ，過程的物料損耗； 3） “ 三廢 ” 的生成量及組成； 4）水、電、汽或其他燃料等消耗定額； 5）設計物料流程圖。對一些未知的變量，可用符號表示。圖中用簡單的方框表示過程中的設備，用線條和箭頭表示每個流股的途徑和流向。它可是一個設備、一個單元或整個過程。這樣才能獲得準確的計算結(jié)果。 對某一個體系，輸入體系的物料量應該等于輸出物料量與體系內(nèi)積累量之和 。體系可以是一個設備或幾個設備，也可以是一個單元操作或整個化工過程。 ? 質(zhì)量守恒（不是摩爾守恒、體積守恒） 二、物料衡算式 ? 物料衡算是研究某一個體系內(nèi)進、出物料量及組成的變化。（一般的作業(yè)） ? 另一種是設計一種新的設備或裝置，根據(jù)設計任務，先作物料衡算，求出進出各設備的物料量，然后再作能量衡算，求出設備或過程的熱負荷，從而確定設備尺寸及整個工藝流程。 物料衡算有兩種情況 : ? 一種是對已有的生產(chǎn)設備或裝置，利用實際測定的數(shù)據(jù)，算出另一些不能直接測定的物料量。 ? 設計或研究一個化工過程，或?qū)φ吣成a(chǎn)過程進行分析，需要了解能量的分布情況，都必須在物料衡算的基礎上，才能進一步算出物質(zhì)之間交換的能量以及整個過程的能量分布情況。 一些大型化工企業(yè)、研究部門和高等院校都相應建立了物性數(shù)據(jù)庫，以便于通過計算機自動檢索或估算所要求的數(shù)據(jù)，而不必自行查找或計算，大大節(jié)省了時間和精力。但是，如果查不到有關(guān)數(shù)據(jù)，而用公式估算得到的結(jié)果精度又不夠時，則必須用實驗進行測定。當手冊或文獻中無法查得時，可以進行估算。 ? 以上三種數(shù)據(jù)來源，從手冊或文獻中查得數(shù)據(jù)最方便，但往往有時數(shù)據(jù)不夠完整，也會出現(xiàn)一些錯誤。這些方法僅從一個化合物二、三種數(shù)據(jù)就能估算出該化合物的