化工热力学总复习

化工热力学总复习一．绪论化工热力学的研究内容：①测量关联与推算不同条件下物质的平衡性质熵焓,温度压强(纯物质),组成(混合物)②能量的计算 建立在热力学第一，第二定律基础上③单元操作相应的相平衡 组分逸度④物性及热力学性质 状态方程热力学的研究方法：①微观热力学（统计热力学）②宏观热力学（经典热力学）问题二．流体的P-V-T关系11．几个概念①状态方程：描述流体P-V-T关系的函数式f(P.V.T)=0称为状态方程②临界点：表示气液两相能共存的最高压力和温度的汽化线的另一个端点，称为临界点（殊的萃取溶剂和反应介质）2..状态方程的比较①.VanderWaals方程：可用于气液两相，但是精度不高，实际应用较少。常数随物质而异，由临界参数计算而得②.RK③.SRKRK方程常数b与RK方程一致，但认为a不再是常数而是温度的函数④.PR方程：从SRK方程改进而来，精度更高，也是气液平衡工程计算的常用方程，预测液体摩尔体积的准确度较SRK明显提高。方程参数利用纯物质的临界参数和偏心因子计算⑤.Virial一般用普遍化方法估算。目前尚未全部解决维里系数的数值⑥.M-H数只需使用纯物质的临界参数及一点蒸汽压数据便可求得Virial方程与virial系数①.从什么角度导出的维里方程？分子之间相互作用的受力②.维里方程为什么是纯理论方程？维里方程系用统计力学的方法推导而来，故而具有坚实的理论基础③.维里系数的确切的物理意义：第二维里系数是考虑到两个分子碰撞或相互作用导致的与理想行为的偏差，第三则是反映了三个分子碰撞所导致的非理想行为④.为什么维里方程可以截断？数据的缺乏，常使用近似成立的舍项形式，而多分子相互作用的概率很低，对Z的贡献逐项减小，∴可以截断⑤.什么时候截断误差大？什么时候使用二项截断式？压力越高，多分子碰撞的几率越大，引起的误差也越大；通常中，低压时取二项截断式⑥.维里系数取决于什么？对于一定物质而言，纯物质中维里系数仅取决于温度（取决于温度和各相组成）①.①.对比态原理的对比态参数是什么意思？②.对比态有几个参数？哪几个？有三个；是对比温度Tr，对比压力Pr，和偏心因子ω③.偏心因子的概念？任一流体在Tr=0.7处的纵坐标lgPrS值与氩氪氙在同一条件下的lgPrS的差值④.什么时候ω=0？ 当流体是简单流体时⑤.什么是简单流体？是惰性气体系球形分子的流体是简单流体5普遍化状态方程（由对比态原理推出的方程）①.状态方程的三个参数Tr Pr Vr②.两种普遍化计算方法维里系数法，普遍化压缩因子法③.Z0Z1是Pr,Tr的复杂函数真实气体混合物的P-V-T关系①.混合物的P-V-T利用纯物质的状态方程，推广应用到混合物，将AB（化）②.混合维里系数中交叉项维里系数为什么会存在？不同的分子之间相互作用的影响③.维里系数下标的意义：B11，B22：纯物质的第二维里系数B12=B21：交叉第二维里系数，反映不同组分分子1，2之间的相互作用④.给出Σ公式进行展开，合并：B=ΣiΣjYiYjBij=y1y1B11+y1y2B12+y2y1B21+y2y2B22液体的P-V-T性质①.了解两个名词：修正的Rackett方程三.纯流体的热力学性质热力学性质间的关系①.两个概念：体积膨胀系数β等温压缩系数k②.剩余性质的定义：气体在真实状态下的热力学性质在同一温度，压力下当气体处于理想状态下热力学性质之间的差额③.计算剩余性质的目的：为了计算实际流体的热力学性质气体热力学性质的普遍化关系法①.计算剩余性质使用普遍化法时把剩余性质变成谁的函数？TrPrZ PV=ZRT普遍化压缩因子]逸度和逸度系数①.为什么要引入逸度？为了修正什么？为了便于表达真实气体的自由焓，为了表征体系的逃逸趋势;为了修正压力②.什么是逸度系数？什么时候逸度系数=1？逸度系数是物质的逸度与其压力之比；[低压]理想气体时i=1①.液体的逸度怎么定义？③.逸度系数的计算普遍化方-----三参（P V ①.液体的逸度怎么定义？②.怎么计算液体逸度？通过液体饱和蒸汽压进行两次修正③.什么是Poynting因子？什么时候需要它？指数校正项称为Poynting因子；在高压下需要四.流体混合物的热力学性质化学位和偏摩尔性质①.偏摩尔体积的下标：(T,P,Nj)混合后的偏摩尔体积与组成有关②②.MMiMi与Mt的名称③.摩尔与偏摩尔体积＆性质之间的关系：M=Σ（XiMi）Gibbs-Duhem方程x1dM1+x2dM2=0从一个组分的偏摩尔性质推算另一个组分①.Gibbs-DuhemMMi之间的依赖关系混合物的逸度和逸度系数①.两个区别混合物的逸度 混合物总压的修正混合物的组分逸度 对分压的修正②.混合物的组分逸度的定义：通过给出纯物质的逸度公式改写理想溶液和标准态①.什么是理想溶液？组成结构相似（同系物）②.如何计算理想溶液的逸度？(为了考试方便)Lewis-Randall定则活度与活度系数①.二者用来修正什么？用来修正摩尔浓度②.运用活度与活度系数可以说明什么？可以说明理想溶液（与真实溶液的区别？）超额性质①.超额性质的概念在相同的温度，压力和组成条