化工過(guò)程熱力學(xué)分析-展示頁(yè)
2025-05-22 11:34本頁(yè)面
【正文】 基準(zhǔn)物,元素, ΔΔ ???? ? iθf(wàn)jθjidjθjθ GEυWEυEjXCjXCiXCΔ???? ??,例 615 標(biāo)準(zhǔn)摩爾化學(xué)火用的計(jì)算 .4 化學(xué)火用的計(jì)算 理想溶液 （ 4）混合物的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)火用 ?? ??iiiiθiθ yyRTEyEiXCmXCln0,非理想溶液 ?? ??iiiiiθiθ xγxRTExEiXCmXCln0, .5 熱流火用的計(jì)算 恒溫?zé)嵩? )1( 0TTQE XQ ??變溫?zé)嵩? )1( 0mXQ TTQE ?? .6 火用與理想功 對(duì)于某過(guò)程 —— 計(jì)算其理想功 對(duì)于某狀態(tài) —— 計(jì)算其火用，需確定基準(zhǔn)態(tài) Xid EW Δ?? .7 火無(wú) (無(wú)效能 )AN 恒溫?zé)嵩吹臒崃炕鹩脼椋? TTTTQEXQ001 ????????????Q為總能量，熱量火無(wú) ANQ為： TTQANQ0?火用為高級(jí)能量，火無(wú)為僵態(tài)能量 .7 火無(wú) (無(wú)效能 )AN 根據(jù)熱一律，總能量守恒，即： 0)( ?? NX AEd根據(jù)熱二律，不可逆過(guò)程總有功損耗，即： 損耗功就是不可逆過(guò)程中火用轉(zhuǎn)化為火無(wú)的量 NX dAdE ?? .7 火無(wú) (無(wú)效能 )AN ? 用能過(guò)程的熱力學(xué)第二定律： ① 在一切不可逆過(guò)程中，火用轉(zhuǎn)化為火無(wú)； ② 只有可逆過(guò)程，火用才守恒； ③ 由火無(wú)轉(zhuǎn)化為火用是不可能的。 理想功與軸功不同在于：理想功是完全可逆過(guò)程所作的功 ， 它在與環(huán)境換熱 Q過(guò)程中使用卡諾熱機(jī)作可逆功 。根據(jù)開(kāi)系熵平衡式，對(duì)于可逆過(guò)程： 令 ,即得 STQ ?? 0012 HHH ???? 根據(jù)穩(wěn)流過(guò)程熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式，對(duì)于此敞開(kāi)體系則有 )( )(012 cRs WWQHH ????令 ,代入可得 STHW id ????? 0ΔH、 ΔS分別為物流經(jīng)過(guò)設(shè)備裝置的焓變和熵變 ?穩(wěn)流過(guò)程的理想功只與狀態(tài)變化有關(guān) ， 即與初 、終態(tài)以及環(huán)境溫度 T0有關(guān) ， 而與變化的途徑無(wú)關(guān) 。 環(huán)境通常是指大氣溫度 T0和壓力 P0= 。 因此理想功是一個(gè)理想的極限值 ,可作為實(shí)際功的比較標(biāo)準(zhǔn) 。 ? 空氣能熱水器工作原理： ? 空氣能熱水器優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)： ① 外觀問(wèn)題，體積碩大 ② 結(jié)霜問(wèn)題，區(qū)域特征大 ③ 壓縮機(jī)易燒壞，高溫高壓下運(yùn)行 ④ 易結(jié)水垢， 50~60 ℃ 最易結(jié)垢 ⑤ 出水溫度不高，只有50℃ 左右 ① 安全環(huán)保，不直接加熱 ② 運(yùn)行成本低，比較節(jié)能 ③ 自動(dòng)化控制 理想功 Wid 系統(tǒng)在變化過(guò)程中 ， 由于途徑的不同 ， 所產(chǎn)生 (或消耗 )的功是不一樣的 。 1kJ的熱和1kJ的功 高級(jí)能量 —— 理論上可以完全轉(zhuǎn)化為功的能量， 如機(jī)械能、電能、水力能和風(fēng)力能等； 低級(jí)能量 —— 理論上不能全部轉(zhuǎn)化為功的能量， 如熱能、內(nèi)能和焓等 ； 僵態(tài)能量 —— 完全不能轉(zhuǎn)化為功的能量，如大 氣、大地、天然水源所具有的內(nèi)能。 熱功轉(zhuǎn)化不可逆性的實(shí)質(zhì) 從熱一律考察：它們的數(shù)量相等； ? 能量不僅有數(shù)量，還有質(zhì)量（品位）。 從微觀上看： ? 熱則是分子無(wú)序運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)。最大的熱機(jī)效率是可逆熱機(jī)的效率，如卡諾熱機(jī)： HLHCc TTQW??? 1?功轉(zhuǎn)化為熱是分子定向有序運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為非定向無(wú)序運(yùn)動(dòng)，不受任何條件限制； ? 功是分子有序運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)。即使是可逆熱機(jī)也不能將熱全部轉(zhuǎn)化為功。因此，熱功轉(zhuǎn)化在能量利用的問(wèn)題上具有特別重要的地位。這項(xiàng)技術(shù)已應(yīng)用于宇宙飛船等尖端行業(yè)。 放熱反應(yīng)：化學(xué)能 熱能 吸熱反應(yīng)：熱能 化學(xué)能 ? 動(dòng)力能源 —— 機(jī)械能和電能 ? 目前的能源結(jié)構(gòu) ? 燃料電池：化學(xué)能 電能 燃料電池將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，省去了化學(xué)能 —— 熱能 —— 機(jī)械能 —— 電能的中間轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，則可以大幅度地提高化學(xué)能的利用率。 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 余熱產(chǎn)生高溫高壓蒸 汽作功驅(qū)動(dòng) （ 3）電能 電能具有便于輸送、調(diào)節(jié)、自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)，主要在化工生產(chǎn)中提供機(jī)械能。 化工生產(chǎn)涉及的能量主要有以下幾種形式： （ 1）熱能 通常利用燃料的燃燒熱，因此燃料是化工廠消耗的主要能源之一。第六章 化工過(guò)程熱力學(xué)分析 ◆ 基礎(chǔ)理論 ◆ 化
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