化工节能原理与技术4

化工节能原理与技术北京化工大学2014.2（春季学期）1第1章总论1.1能源与能源的分类（1）我国国民经济持续高速增长面临资源和环境的双重制约。

石油作为重要的不可再生资源，其加工过程和产品质量对它的利用效率和生态环境都具有重大影响。（2）分子水平炼油、原子经济化工

新催化材料、新反应工程和新反应途径

2第1章总论1.1能源与能源的分类1.1.1能源能源定义：为人类生产和生活提供能量和动力的物质能源类型：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水力、电能等。能源与能量的区别作业：列举几例新型能源及制备技术（从文献摘要中总结1-2句）。3第1章总论1.1.2能源的分类1.1.2.1按来源分类来自地球以外天体的能量（太阳辐射能）太阳能总能量可达174000TW/a地球本身蕴藏的能量（地热能和原子核能）地球和其他天体相互作用而产生的能量（潮汐能）4第1章总论1.1.2能源的分类1.1.2.2按能源的转换和利用层次分类（1）一次能源（煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能）可再生能源非可再生能源（2）二次能源（电、蒸汽、煤气、石油制品）（3）终端能源天然气：甲烷(82-98%)和少量的乙烷、丙烷、丁烷等。类似的有煤层气。95%以上甲烷水煤气（半水煤气）：主要成分：H2,CO,少量CO2,N2,CH4等5第1章总论1.1.2能源的分类1.1.2.3按能源的使用状况分类（1）常规能源（2）新能源生物质能：秸杆气化，生物制氢。生物柴油：各种不同油料和醇类在酸或碱催化下进行酯交换反应1.1.2.4按对环境的污染程度分类（1）清洁能源（2）非清洁能源6第1章总论1.1.2能源的分类CH2COOR1CHCOOR2CH2COOR3+CH3OHR1COOCH3R2COOCH3R3COOCH3+CH2OHCHOHCH2OH化学法：液碱催化酯交换，反应速度慢，工艺流程复杂，不是绿色加工工艺生物法：采用生物酶作催化剂，距离大规模工业化较远高温高压（超临界反应）法：用超临界萃取（或液固萃取）后的液体原料；反应速度快，无催化剂；绿色加工工艺7第1章总论1.1.2能源的分类产物分相酯相甘油相蒸短链醇蒸短链醇真空蒸馏甘油真空蒸馏水洗干燥生物柴油醇水稀溶液醇水稀溶液无共沸物（甲醇/水）普通蒸馏无水甲醇共沸物（乙醇/水、叔丁醇/水）特殊蒸馏无水乙醇（叔丁醇）关键技术后处理分离过程的分子热力学基础，用于建立过程数学模型特殊蒸馏分离醇水稀溶液（分离剂的筛选）8第1章总论1.2化学工业节能的潜力与意义1.2.1我国化学工业的特点（1）煤、石油、天然气既是能源，又是原料（2）能源消费以煤为主（3）大宗化学品生产规模太小1.2.2节能潜力节能总潜力和可实现的节能潜力9第1章总论1.2化学工业节能的潜力与意义1.2.3节能的意义1.3节能的途径1.3.1结构节能1.3.2管理节能1.3.3技术节能1.3.3.1工艺节能催化剂和化学反应工程

催化技术是现代炼油和石油化工工业重要的科学技术基础，在炼油和化学工业中60%以上的新产品和90%以上新工艺的开发基于催化作用。分离工程改进工艺方法和设备10第1章总论1.3节能的途径1.3.3.2化工单元操作设备节能流体输送机械、换热设备、蒸发设备、塔设备、干燥设备。1.3.3.3化工过程系统节能把整个系统集成起来作为一个有机的整体对待，所进行的节能工作。1.3.3.4控制节能11第1章总论教材：冯宵.化工节能原理与技术.北京：化学工业出版社，2005参考书：1.陈安民.石油化工过程节能方法和技术.北京：中国石化出版社，19952.黄素逸.能源科学导论.北京：中国电力出版社，19983.刘家祺.分离过程.北京：化学工业出版社，200512第1章总论考核方式：五分制成绩评定：课程总成绩的评定权重为：作业占10%，课程测验占60%（采取开卷方式），课程报告占30%。课程报告：一种新型的节能技术，如催化（反应精馏）技术，反应-反应耦合，结构化催化剂，新型热泵，新型精馏技术（热偶精馏、特殊精馏）等。大约5000-10000字左右。13第2章节能的热力学能量：内能是物质内部一切微观粒子所具有的能量的总和。（状态参数）热力学定律：热力学第一定律：能量转换与守恒定律热力学第二定律：克劳修斯说法：不可能把热从低温物体传至高温物体而不引起其他变化，揭示能量“质”的属性热力学第三定律：0K时纯物质完美晶体的熵等于零

节能的实质：防止和减少能量贬值现象的发生14第2章节能的热力学2.1基本概念2.1.1热力系统（系统）热力系统（系统）：相互作用的物体中取出的研究对象。系统的边界：系统与外界的分界面固定的、移动的、真实的、假想的能量交换：热和功物质交换：物质的流进和流出，伴随着能量的交换开口系统（流动系统）：有物质交换和能量交换闭口系统：无物质交换孤立系统：无物质交换和能量交换绝热系统：无热量交换15第2章节能的热力学2.1基本概念2.1.2平衡状态热力状态（状态）：某一瞬间的宏观物理状况。平衡状态：在不受外界影响的条件下，系统宏观性质不随时间改变的状态如温度、压力、组成等满足力平衡、热平衡和化学平衡的状态（不存在不平衡势）2.1.3状态参数和状态方程式状态参数：描述系统宏观状态的物理量，是状态的单值函数16第2章节能的热力学2.1基本概念2.1.3状态参数和状态方程式状态参数：描述系统宏观状态的物理量，是状态的单值函数强度量（强度性质）：压力P、温度T、组成x等；不可加量广延量（容量性质）：容积V、内能U、焓H、熵S等；可加量广延量/质量转变为强度量2.1.3.1温度温标：衡量温度的标尺t（摄氏温度）=T（热力学温度，开尔文温度，或称绝对温度）–273.1517第2章节能的热力学2.1基本概念2.1.3状态参数和状态方程式2.1.3.2比容和密度比容：单位质量物质所占有的容积m3/kg密度：比容的倒数kg/m318第2章节能的热力学2.1基本概念2.1.3.3压力单位：工程大气压（at）1at=1kgf/cm2标准大气压(atm）1atm=760mmHg测量仪器：差压计（压力表或真空表）表压(Pg)=绝对压力(P)-大气压(P0)真空度(Pv)=大气压(P0)-绝对压力(P)真空度(Pv)=-表压(Pg)19第2章节能的热力学2.1基本概念2.1.3.3状态公理和状态方程式状态公理：对于组成一定的物质系统若存在n种可逆功（系统进行可逆过程时和外界所交换的功量）的作用，则决定该系统平衡态的独立状态参数有n+1个。简单可压缩系统：与外界交换功量的模式中只有容积功的系统。物质的状态方程式：F(p,v,T)=020第2良章录节能的恒热力学2.1牛基本概念2.1.半4功姜和热量功（W)：系统惠对外界般的单一光效果归体结为提拍升一个桌重物，民则说系贤统作了岁功。系统对挂外做功监为正，订得到功石为负。热量(Q疮)：由于温盈差引起的邻，系统与分外界之间搬发生的能聪量转移。系统吸热品为正，放厌热为负。21第2付章桂节能的钥热力学2.1怕基本概念2.1.虽5可星逆过程耗散效应：使功变杨为热的效裕应。非平衡包损失：有限温释差下的里传热过社程有限压差混合过冷程（化素学势差煌）可逆过程糕是理想化避的极限过朱程，可以椅作出最大锈的功或消瓶耗最少的耍功，为评苦价实际能量劫转换过程鸭提供了理狭想的标准额。22第2钉章正节能的价热力学2.2槽能量及与热力进学第一闸定律输入系统主的能量饥-输出处系统的能吐量=叮系统储存贴能量的变虑化宏观动能：mc2/2宏观位能：mg燥z系统内部助的微观能兔量（内能仅）：U2.2越.1乱闭口系朱统能量这恒算式Q=ΔU+W对单位质认量q=Δu+w对微元过抹程δq=du+δw23第2堪章榆节能的盟热力学2.2炎能量套与热力照学第一嗓定律2.2妥.2珠稳定流码动开口绳系统能挎量衡算物质流转完移到系统街的能量为想：δm1δm2δQδWδm(u+蜓pv晨+遍c2/2+呈gz)稠=δm(妇h+致c2/2价+g颂z)h=稿u是+p仍vH=擦U留+p剪V24第2考章球节能的垃热力学2.2悲能量与热宵力学第一扫定律2.2妙.2锦稳定流颤动开口咳系统能肝量衡算开口系中统的能想量衡算眉式为：δm1δm2δQδWdU愁=δQ妥–拔δW孙+δ视m1(h1+c12/2+鸣gz1)–δm2(h2+c22/2同+g丛z2)δQ识=δm2(h2+c22/2县+g开z2)–δ哥m1(h1+c12/2涌+g轮z1)+δW+dU25第2宝章奖节能的薪热力学2.2京能量与热拆力学第一溪定律2.2义.2脉稳定流闹动开口府系统能铃量衡算稳定流英动：空间各屠点参数不献随时间变咏化的流动秩过程（1）岭.热和狡功的交隐换不随娱时间而欧变；（2）.刻物质交换怨不随时间遮而变；（3）鹊.进、绞出口截竖面参数距不随时照间而变dU=润δQ–汤δW禁+δm1(h1+c12/2熊+g打z1)–δm2(h2+c22/2棍+g用z2)dU验=0，δm1=δm2Q=ΔH+mΔc2/2+效mgΔz+叙WQ锡=Σoutmi(h+刻c2/2爬+g摧z)i–Σinmi(h皮+c2/2番+g萝z)i+W（对多股晚流体）26第2屡章疑节能的西热力学2.2秘能量换与热力趁学第一帖定律2.2炎.2虎稳定流涝动开口顾系统能滩量衡算例2-1：某化肥尘厂生产的文半水煤气浊，其组成雨如下：C傻O29%，C居O33证%,H236%,此N221.5折%,C绑H40.5%哭。进变换谜炉时水蒸管气与一氧统化碳的体联积比为6秘，温度为653脾.15丑K。撑设变换闪率为8讲5%，挠试计算室出变换备炉的气定体温度构。变换气半水煤椅气水蒸气100六kmolnkmo汽l(犹nH2O:nCO=6)T=3乡丰80℃27第2董章阳节能的惧热力学2.2添能量皮与热力楼学第一抛定律2.2隐.2狡稳定流俩动开口闯系统能四量衡算进入炉闭中的湿年气体各景组分的着物质的冠量（k别mol哄)：CO29;咱CO3链3;H236;就N221.5歇;CH40.5矿;H2O1借98出变换砖炉时湿药气体各只组分的踢物质的器量（k栗mol祝)：CO237.5厕;C扬O4.寄95;H264.0欣5;N221.5紫;CH40.5腥;H2O16适9.95绝热过程：ΔH=0；ΔU=28第2洽章繁节能的贴热力学2.2裹能量与热逆力学第一爬定律2.2.贪2稳定直流动开口送系统能量捞衡算焓是状侦态参数奋，过程陶焓变等撞于终态副的焓减售去初态头的焓；既有物理凭变化又有亿化学反应详的物系，辟计算焓变刊需考虑反唇应热。653.15K298.15KΔH1恒压降温ΔHr恒温恒压化学反应298.15KTK恒压升温ΔH2ΔH=0恒压绝热反应29第2纯章托节能的违热力学2.2础能量学与热力疲学第一景定律2.2列.2陆稳定流寺动开口秘系统能祝量衡算（1）职.状章态参数斯法ΔH筒=Δ鱼H1+Δ责Hr+ΔH2=0ΔH1=-3伏.56×106(kJ)ΔHr=2晕8.05×(-4找119驴8)庆=-征1.1员56×106(kJ液)ΔH2=10宜396龙T-夕3099艺527芝(kJ)作业：1拣。计算6坚53.1剃5K时销转化2证8.05灭kmo琴l的恒劣温恒压反嫩应热。30第2贫章艺节能的毒热力学2.2扑能量与热伟力学第一屋定律2.2.役2稳定慨流动开口滤系统能量幕衡算（1）.蹦统一基办准焓法规定0乌K时献稳定单质的理想犹气体的车焓为零津；规定禁298检.15佳K慕时稳定单质的理想气盖体的焓为春零；基准态术下化合科物的焓肺等于标悔准生成露焓无论物理们变化，还陪是化学变猫化，元素矮守恒无论物理自变化，还养是化学变征化，过程谣焓变：ΔH=激H终态–H初态653.啄15K时，H初态=-访49歼.17×106(kJ邪)753.欲15K时，H终态=-般49白.98×106(kJ盯)ΔH=仰H终态–H初态=031第2很章铅节能的谢热力学2.3火用与热吊力学第泛二定律热力学垒第一定炎律指出阶了能量尘的同一聋性，“量”轧的属性；西不能解释吹“质”的填属性如：功和疫热，高温竹热与低温郑热；热力学第屠二定律指磨出了能量嚼的“质”促的属性，说明过唤程进行的恋方向、条凝件及限制。开尔文说滑法：不可嫌能从单一拔热源吸收网热量使之财完全变成昆有用功而从不产生其御他影响。普朗克说按法：不可容能制造一借个机器，绸使之在循碗环动作中梁把一重物役升高，而同时含使一热刑源冷却民。32第2政章谜节能的今热力学2.3火用与热特力学第缸二定律TS12卡诺定理：在两挪个不同忧温度的雨恒温热舰源间工陕作的所旋有热机槐，不可恳能有任何热机的剖效率比可纵逆热机的怪效率更高省。热效率：ηc=1冷-T2/T133第2连章势节能的秀热力学2.3火用与热力肺学第二定集律结论：提高热堤效应的根荡本途径：偏提高热源秩温度、降烂低冷源温漏度以及尽件可能减少舟不可逆烛因素。2.3摧.2渡熵的概愧念和孤立筑系统熵增羽原理熵是状令态函数维，定义钩（对可滔逆过程真）热效率：ηc=1-T2/T1最大有用衬功（以环煤境温度为梦限）：W=Q发(1-T0/T1)34第2风章设节能的矛热力学2.3火用与热力凭学第二定踪蝶律2.3劣.2孙熵的概郊念和孤立略系统熵增抽原理熵流：由理于热流引碎起的熵的械变化熵产：由逆于系统内画部和外部倦的不可逆竭性引起系刻统熵的变驶化孤立系爸统或绝福热系统胸的熵可营以增大们，或保邻持不变旬，但不赤可能减训少（热力学第傻二定律亡的另一悔种表述处）不可逆绝性引起技的做功纺能力损村失为：35第2怒章正节能的候热力学2.3火用与热康力学第这二定律2.3呼.3婶热力学案第二定律赛的熵衡算槽方程式适用于辣任何系杯统的熵哥衡算方斤程式：进入系统牛的熵+荒不可逆蛮性引起的承熵产量咱=离开池系统的熵销+系递统熵的变夜化进、出悼系统的屑熵包括末：进、退出系统殊的物质炼流所携篮带的熵饰，以及摔因可逆唱传热所引券起的熵湖变对闭口疗系统36第2术章授节能的躺热力学2.3火用与热喂力学第桨二定律2.3宴.3维热力学构第二定律息的熵衡算社方程式对开口系第统（既有悔能量交换梁又有物质样交换）对稳定流鸦动系统（安系统参数乳不随时间忘而变）对单股葱稳流系城统（min=mout=m）（对绝担热过程，馅？）37第2寻章躲节能的盈热力学2.3火用与热力究学第二定椅律2.3庙.3鱼热力学豪第二定律块的熵衡算坛方程式T-S图（可孔逆过程热桌量）TS1238第2楚章仪节能的谋热力学2.3火用与热力娱学第二定搅律2.芦3.受4伟能量和火用能量的高转换过蜜程具有诉方向性撑或不可优逆性能量的转狼换能力（霸能量转换议为功的能堆力或做功赛能力）能量的没可利用淡性分为批三类：(a)诵.具毫有完全成转换能走力的能恐量，如雹机械能卖、电能泉等；(b).淋具有部遮分转换能庭力的能量置，如热能捧、内能或猾焓等；(c)矛.完汇全不具殖有转换嫩能力的锄能量，梢如处于盈环境温象度下的姥热能等卡诺热浑机的热慢效率：ηc=1狮-T0/T139第2捷章托节能的救热力学2.3火用与热力杯学第二定蜻律2.市3.抹4抗能量和火用能量的火用（有微效能）：运转换为有蜓用功的那肿部分能量详；能量的火无（无稠效能）：馅不能转换菌为有用功总的那部分恩能量任何一近种形式蛇的能量野可表示青成能量=火用+火无分析第一绢类能量，自第二类能偷量和第二木类能量的火用和火无。40第2谢章看节能的弱热力学2.4叨能姿量的火用计算2.肉4.鲜1饶环境与骆物系的玻基准状限态自然环境贺是火用受的自然项零点自然环援境是一有种概念徒性的环卧境定环境女模型：索环境是激确定不辱变的。斯蔡古特猴的环境模尿型：(1).情环境温较度T0=2勾98.中15框K，环遇境压力P0=1a校tm(2)僵.环国境由若最干基准收物构成充。每一壮种元素泛都有其璃对应的抵基准物往和基准均反应。(3).目基准物春的自由焓葡较小龟山-吉桥田模型：(1).胜气态基振准物的组捕成(2)贴.其轧他元素幼以在T0,P0下纯态尤最稳定享的物质械作为基润准物41第2锐章馋节能的鸡热力学2.4方能量的火用计算2.4迅.1吉环境与述物系的基念准状态系统与环摆境处于热跌力学平衡浴状态时，火用值为墓零；完全的骆热力学侮平衡：解热平衡串、力平削衡和化腥学平衡不完全兔的热力物学平衡捎：热平今衡、力扰平衡物理火用：取不完强全平衡环限境状态作堡为基准态辛，一个系看统的能量坏具有的火用物理火用+俗化学火用：取辛完全平衡倍环境状态届作为基准子态化学火用：取完全桐平衡环境卡状态作为核基准态，塞因化学不锻平衡所具蜂有的火用42第2机章员节能的佣热力学2.4么能量的火用计算2.4拌.2砌机械形展式能量的火用动能火用：c2/2位能火用：gz封闭系统龟从状态1港变化到状刮态2所做兆功W12的火用为：Ew=W12–p0(V2–V1)封闭系统鸭所做功的火无为：Aw=p0(V2–V1)V1V2T0,p043第2吗章摄节能的胆热力学2.4兼能量的火用计晓算2.稠4.楚3楼热量火用热量火用：系统犯所传递的渗热量用可扔逆方式所炸能作出的灿最大有用押功可逆热机T>T0δQδWA-δQ0能量衡算将式：δQ值=-游δQ0+δ举WA熵平衡方絮程式：δQ是/T+d滴S产=-扎δQ0/T44第2畅章察节能的贸热力学2.4它能量的火用计算2.4丘.3避热量火用热量火用：系统罪所传递的润热量用可垃逆方式所托能作出的胶最大有用纯功能量衡算骑式：δQ=蜡-δ吹Q0+δ截WA熵平衡榨方程式：δQ/T+怒dS产=-璃δQ0/T可逆过岭程：dS产=0热量火用热量火无45第2睬章兵节能的路热力学2.4反能田量的火用计贯算2.4争.3猛热量火用热量火用：系搭统所传刷递的热滋量用可她逆方式纯所能作往出的最键大有用糠功热量火用S热量火无S1S21243TT0EQAQ46第2呆章软节能的烛热力学2.4蹄能从量的火用计算2.射4.游3患热量火用温度恒衬定热源变温热屋源热量火用热量火无热量火无？热力学革平均温漫度47第2赛章铸节能的垦热力学2.4汇能量的火用计滑算2.悠4.续3清热量火用例2-完2震把100拾kPa称、127鞠℃的颤1kg生空气可逆敬定压加热鞭到427逢℃，试瞎求所加热量糠中的偶火用般和火脖无是。空气确的平均葡定压比捐热容cp=1.徐004彻kJ/(和kgK)。设词环境大气苹温度为逢27℃杨。48第2路章导节能的纳热力学2.4押能量的火用计算2.阴4.经3葡热量火用T>惩T0相同热量甜的情况下川，热量的软温度越高榴，热量中宿的火用值越大；T<叼T0EQ与Q的方向怕相反。古说明：盗系统得迟到热量薪时，系为统的火用减少；伏放出热量凉时，系场统的火用增加。单位热量劣的火用：Ω=EQ/QSS1S2TT04312EQQ49第2涛章具节能的舰热力学2.4每能捕量的火用计算2.4嫌.3猛热量火用T>爪T0热量火用总是小于感热量；T<栽T0冷量火用可以大于永热量；T/K300T0Ω10.51.5050第2同章捎节能的搞热力学2.4促能基量的火用计取算2.仙4.饰3赠热量火用在温差祥相同、倚传热量济相同的请条件下伞，低温涛时的火用损失比高僵温时大得屯多；例2-知3息在某一六低温装梳置中将牢空气自桶600辆kPa掠和2讨7℃若定压预禽冷至-凳100棕℃，兽试求1理kg空同气所获属冷量的火用和火无。空烟气的平均桑定压比热鸟容为1隶.0k再J/(k秤gK迷)。设绵环境大汁气的温捞度为附27℃。51第2羞章敏节能的机热力学2.4跨能量的火用计算2.呜4.篇4郊封闭系伪统的火用封闭系统黑的火用：封闭系统救从给定状乓态以可逆浸方式转变谁到环境状月态，并只心与环境交换借热量时所坏能作出的如最大有用终功。P,马T,酒u,粪SP0,T0,u0,S0δqδwA,ma鸡x52第2碧章酷节能的在热力学2.4亿能量的火用计算2.畜4.隔4离封闭系唇统的火用封闭系统于的火用：封闭系统耀从给定状培态以可逆尾方式转变庙到环境状尼态，并只京与环境交介换热量单时所能套作出的概最大有斑用功。封闭系址统的能过量方程可逆过掠程封闭系统翁的火用封闭系统计的火无53第2鱼章猜节能的欺热力学2.4馅能量的火用计霜算2.4页.4某封闭系俊统的火用封闭系搭统的火用：封闭系统刷从给定状棍态以可逆岭方式转变放到环境状过态，并只某与环境交换歼热量时所区能作出的摸最大有用宰功。封闭系敬统的火用从状态1给可逆变化真到状态2仗时所作的且最大有用耻功：54第2热章偷节能的球热力学2.4离能量的火用计算2.逮4.模5冤稳定流士动系统长的火用稳定流动赢系统的火用：稳定物敌流经可珍逆方式猴与环境雷交换热廊量时所瓶能作出桑的最大有用功厉。稳流能淹量方程熵方程进入系三统的熵泼+律不可逆乌性引起迎的熵产山量=哲离开钞系统的铺熵+穷系统遵熵的变田化55第2愧章踢节能的燃热力学2.4缝能夕量的火用计算2.4批.5品稳定流踏动系统的火用稳定流动赚系统的火用：稳定物流比经可逆方仓式与环境浑交换热量失时所能作胡出的最大有用功宅。稳流能量宾方程熵方程可逆条件稳定流动恭系统的火用56第2夸章喇节能的岭热力学2.4突能天量的火用计喉算2.4象.5死稳定流纷动系统的火用稳定流动漏系统的火用：稳定物流勿经可逆方构式与环境转交换热量敬时所能作奶出的最大有用功闯。稳定流绵动系统遥的火用稳定流动盼系统的火无不考虑宏撤观动能和练位能（浊焓火用）从状态1遣可逆变化宣到状态2响时所作的蠢最大有用犯功：57第2疮章若节能的律热力学2.4乘能量的火用计雕算2.4避.5耽稳定流谢动系统的火用稳定流动胃系统的火用：稳定物煎流经可卧逆方式萝与环境萍交换热局量时所撒能作出抢的最大有用配功。作业1：违从稳定流乒动系统的火用推驴导稳定惊流动系江统的火无；2：从堵稳定流西动系统言的火用推导娱“从状态1炸可逆变化乡丰到状态2汤时所作的暖最大有用功捡”稳定流动血系统的火无不考虑宏稍观动能和薪位能（桐焓火用）从状态1居可逆变化悼到状态2止时所作的筐最大有用誓功：58第2亏章敬节能的蛙热力学2.4欣能量的火用计算2.魄4.匪5拳稳定流嘉动系统另的火用例2-渔4设骂有一空叶气绝热奥透平，肾空气的吊进口状留态为纯600搬kP吉a、2冒00慌℃，宏撑观速度为1竞60m撞/s，出刘口状态为积100性kPa泊、40械℃和利80m骂/s。试复求（1）名空气在进、出嫌口状态下赛的焓火用；京（2）透量平的实际泥输出功；浴（3）透与平能够作出的最大匆有用功。配空气的定捉压比热容险为1.0傍1kJ僚/(kg旨K)，谊环境大气风状态为100佩kP仇a、1辟7℃页。59第2鬼章染节能的屑热力学2.4捷能量的火用计克算2.阅4.闻6化丘学反应雀的最大杀有用功稳定流赞动系统尿化学反从应Q:化学炕反应系统采与外界的款热量交换帆（反应热沾）ΔH昌=H2–H1化学反应痰系统焓的衬变化（反他应焓）定温条件含下，化学晕反应系统怒熵的变化可逆条件60第2仔章友节能的网热力学2.4榴能培量的火用计算2.箩4.猪6化删学反应渣的最大密有用功稳定流动谢系统化学火反应结论：可序逆定温系恶统作出的宵最大反应承有用功等镰于系统自趟由焓的减驴少。最大反炎应有用埋功是状独态参数61第2愿章崭节能的血热力学2.4扎能德量的火用计算2.俯4.更6化鬼学反应撤的最大慢有用功653.衔15K298今.15释KΔH1恒压降温ΔHr恒温恒压剥化学反应298.电15KTK恒压升遮温ΔH2ΔH钳=0恒压绝热份反应T1,P1T2,P2298衔.15割K,投1扯at算m298.戚15K坑,1碰atm62第2湖章价节能的佣热力学2.4虽能量的火用计欢算2.愿4.啦6化劫学反应烧的最大办有用功标准态下浩化学反应再的最大有男用功标准态买下化学锻反应的禁焓变标准态下酸化学反应迅的熵变（标准享态生成暂自由焓树）63第2淋章甩节能的暑热力学2.4弃能栏量的火用计栗算2.懂4.何6化床学反应许的最大杠有用功例2-极5在只298.养15K名和1专atm剑下，帽CO和伶O2进行燃绘烧反应或生成摄CO2。反应前反屠应物告CO绞和O2不进行意混合，元试求此欺化学反若应的最捡大反应椅有用功穿。64第2静章也节能的印热力学2.4苏能量的火用计算2.4虽.6翁化学反应耗的最大有读用功例2-诊6在要例2-5膀的反应中天加入惰性纽奉气体N2,该气弊体不参径加反应晃，其反喜应式为CO+腿O2/2涝+1翠.88秃N2=CO2+1灶.88绕N2反应前后抄反应物和企生成物都习进行混合咸，反应前选后物系总亚压仍为埋1at淋m，温度仍为2耀98.1蜘5K。源试求此反喘应过程的练最大反应盗有用功。65第2巨章哈节能的里热力学2.4遍能量的火用计棍算2.4梢.7雾气体的扩拍散火用在P0、T0下的气图体可逆罪定温地呼转变到旅其在环捞境空气厕中的分岗压力罢Pi0时所能作出的拴最大有熄用功。气体的踩扩散火用单位质睁量气体盗的扩散火用对真实未溶液绣？66第2歌章敲节能的真热力学2.4浙能量的火用计氧算2.剖4.烧8元润素和化译合物的乳化学火用标准化学火用：余用环境淘模型计斤算的物姿质化学火用。基准物和朝基准反应基准反挥应：一病种非基踏准物质午（包括劣元素、犬单质和腥化合物著）与一馅种或几其种基准物在P0、T0下发生化姜学反应，晓而反应物野和生成物连均为P0、T0下的纯联物质。67第2僵章棒节能的扑热力学2.4次能拖量的火用计旱算2.幅4.摘8元等素和化泉合物的衫化学火用标准化唇学火用：珠用环境燥模型计滨算的物麦质化学火用。环境模窄型中的旗基准物与化学火用为窗零元素的法化学火用：元素与诸环境物质充进行化学储反应变成勉基准物所泥提供的最扁大化学反应船有用功戒。元素的伤标准化所学火用：化学反鬼应在规定县的环境模封型中空气中款所含组悦分的标臣准化学火用：射扩散火用纯态化合挖物的标准症摩尔化学火用：68第2寇章付节能的振热力学2.4袖能坟量的火用计芬算2.灿4.亩8元角素和化唇合物的扬化学火用例2捎-7卡试用龟印山-吉绩添田环善境模型边求碳（芝石墨）聪的标准掠化学火用例2-说8试用龟山去-吉添田灯环境模型槽求甲烷饭CH4气体的标轨准化学火用附录1蜘和附录本2（辞无机与有虽机化合物漆的标准摩具尔化学火用）69第2卸章宴节能的私热力学2.4坑能量的火用计税算2.象4.拣9燃毕料的化腿学火用燃料的化卫学火用（燃料火用）：P0、T0下的燃岭料与氧叹气一起卵稳定流紫经化学反应系统屈时，以可都逆方式转移变到完全搁平衡的环血境状态所答能作出的嫌最大有用陷功。EFEO270第2惭章籍节能的夏热力学2.4尊能扛量的火用计算2.彻4.恼9燃雷料的化禽学火用燃料的化旋学火用（燃料火用）（简化的滥近似计相算公式。）气体燃料液