相变潜热的计算ppt课件

相变潜热intentheatofphasechange，1，1，相变潜热的机理，相：系统中有完全相同的物理性质和化学组成的均匀部分。 相变过程：物质从一相向另一相转移的过程。 本质：新相的生成和旧相的消失。 1 .相的定义，2，(1)对于气体，只要是一个或几个混合物，一个相的(2)液体根据其相互溶解的程度，通常一相、二相、三相共存的(3)固体无论分散得多细，一般都有几个相。 2 .相的分类，3，3 .相变潜热的定义，相变潜热：单位质量或单位物质量的物质为等温等压时，是指从一相向另一相吸收或释放的热量。 常见：固液转移熔融热液-气转移汽化热固-气转移升华热的许多固体在不同的温度和压力下具有不同的结晶形态，即可从一个固相转移到另一个固相，这一过程称为同质异晶转移。 同位素异晶转变过程中也产生相变潜热。 4，4 .不同物质的相变潜热，(1)相对于纯物质，相变被认为是在单一温度下进行(所谓的理想相变)，其相变值可以看作是一个常数，(2)在复合相变介质中，其相变在小的温度范围内进行，该相变过程中的相变潜热不再是常温5，5 .相变潜热的大小，液相分子具有远大于固相分子的自由能，具有高能量，气相分子也具有高自由度，分子间完全自由，相互引力几乎为零。 同时，对应潜热的大小可以分为固-气液-气固-液、6、2、相变潜热的计算、相变、液体气化蒸发热固体溶解熔解热液体凝固凝固热固体晶型转变相变热、相变潜热、7、相变材料按其相变类型分类，共计4种： (1)固-气相变材料(2)液-气相变材料(3) 固-液相转移材料8、气液固-液固固固、热力学式调查手动扭矩式陈方程式Riedel方程式克劳迪斯方程式沃森式、经验式变时间步进法有限差分-有限元法焓法显热容量法、DSC法DTA法、9、相转移潜热的本质：相转移过程中末期状态与初始状态的焓差h，即另外，一般来说，由于压力对固体、液体焓的影响小，因此在压力变化小的情况下，压力对固体、液体焓的影响可以忽略。 方法热力学公式为相变焓、相变温度、相变熵。 10、方法:手册中许多纯物质在正常沸点(或熔点)的相变潜热数据可以手册中查找。 如果条件不符合要求，则经检查数据可设计一定计算方法进行计算。 例如，a (液体)1molT1、P1、a (蒸汽)1molT1、P1、a (液体)1molT2、P2、a (蒸汽)1molT2、P2、， (11 )、方法:甲苯定律(沸点法)hv=bTb(kJ/mol)b为常数，对于无极性液体，b=0.088； 水，低分子量醇，b=0.109。 Tb是液体正常沸点，k； hv汽化潜热，kJ/mol。 注意：该方法用于计算标准汽化热即正常沸点下的相变潜热的计算误差较大，在30%以内。 12、方法:陈氏方程Tb为液体的正常沸点，KTc为临界温度，KPc为临界压力，atm注意：该方程适用于烃类和弱极性化合物，误差一般小于4%。 不适用醇酸等具有紧固性的化合物。 13、方法Riedel方程式，Tb，正常沸点，k； HV、正常沸点下的气化潜热、J/mol； pc、临界压力、Mpa；Trb、正常沸点下的比较温度(Trb=Tb/Tc )，注意：该式计算正常沸点下的汽化焓，误差通常在5%以内。14、方法克罗斯-克拉韦龙方程式、式中的p*、蒸汽压，其单位依赖于式中的常数b的数值，该方程式h视为常数，在蒸汽压数据独占的范围内，h可视为常数的情况下，将实验中测定的几个温度下的饱和蒸汽压数据作为lnp-1/T图，直线的斜率15、多数情况下，汽化热随温度变化，应用克拉韦伦方程：式中，Vg、Vl分别为气体和液体在温度t下的摩尔容积。 中低压时，VG 22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222226、16、方法:沃森公式，式中： Tr1、Tr2分别为T1、T2的比较温度注意：该公式中临界温度10K以外的平均误差为1.8%，为17、方法:标准熔解热的经验推定hm 18、方法:可变时间步长法步骤将应测定的数值均等地分成几个区间，将各区间的长度称为步长。 时间步长法应以时间轴为主参数，确定步长后的定点测量值，简单来说，每隔一段时间取值记录，便于统计观察数据。 固-液相变过程：19，方法有限差分-有限元方法该方法将求解域划分为差分网格，在有限网格节点上替代连续求解域。 20、方法焓法由于相变问题的复杂性，一般用近似分析或数值分析的方法求解。 针对这种问题建立了焓法模型，例如在分析相变壁体的传热特性时，采用在整个区域建立了统一能力方程的焓法模型求出传热，建立了轻量相变壁体房间的空气热平衡模型，采用有限差分法对模型进行离散、编程求解。 21、方法显热容法即相变计算过程发生在相当大的温差范围内，这些物质的相变潜热可视为在足够厚的相变区域内有较大的显热容，随着相变过程的推进，相变潜热不断释放或吸收，相变区域内的物质温度也随时间逐渐降低。 建立热容量公式和导热系数公式。 该方法适用于解决“变温相变”，即相变在某一温度范围内发生的相变过程。 22、方法液体凝固和固体熔化过程、数值求法分为3种：前端追踪法：固定步骤法可变时间步骤法固定前端法：通过某种转换将移动前端变为固定前端，将移动区域变为固定区域问题进行求解。 热面移动法参数变换法固定区域法：将区域求解的热传导问题变换为全区域的非线性热传导问题的处理，焓法，显热容法，等效热容法。 23、方法相变材料的蓄热性能分析使用DSC法(差示扫描热量法)中使用的温度范围：-175 725差示扫描热量计，在程序控制温度下，测定输入物质与参照物质的功率差和温度关系，定量测定物质的熔点、热焓、熵、比热等热力学参数。 测定相变材料的相变温度和相变潜热，使用24、DTA (差示热分析法)使用温度：-1802400DTA仪器，