2021 能量系统？分析技术导则

犌犅／犜１４９０９—２０２１

目次

前言…………………………Ⅰ

１范围………………………１

２规范性引用文件…………………………１

３术语和定义………………１

４的计算…………………２

５衡算（平衡）…………………………３

６分析的评价指标………………………４

７分析的步骤……………６

附录Ａ（规范性）值和焓值、平衡与损失的计算方法……………８

附录Ｂ（资料性）能量系统分析实例…………………１９

犌犅／犜１４９０９—２０２１

前言

本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２０２０《标准化工作导则第１部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件代替ＧＢ／Ｔ１４９０９—２００５《能量系统分析技术导则》，与ＧＢ／Ｔ１４９０９—２００５相比，除编辑

性改动外，主要技术变化如下：

———修改了标准的适用范围（见第１章，２００５年版的第１章）。

———增加了“规范性引用文件”（见第２章）。

———修改了“系统”“环境参考态”“”“损失”和“分析”定义（见３．１～３．５、３．９，２００５年版的２．１

～２．５）；增加了“标准和标准焓”“能量品位”“效率”的定义（见３．６～３．８）。

———修改了环境参考态的大气组成，并完善了元素的基准物体系（见４．１、表１和表２，２００５年版的

表１和表２）。

———修改并完善了的计算方法（见第４章，２００５年版的第３章）。在分析的评价指标中，增加了

新指标“能量品位”（见６．４）。

———修改并完善了“分析的步骤”。增加了“能量衡算”“能的品位计算”等内容，细化了“评价与分

析”的说明（见第７章，２００５年版的第６章）。

———修改了附录Ａ（规范性）值和焓值、平衡与损失的计算。增加了“物质的值和焓值”的

计算方法，以及“压力低于１００ｋＰａ条件下的值与焓值”的计算方法；补充了“基本过程的

平衡、损失、效率与过程品位”（见附录Ａ，２００５年版的附录Ａ）。

———修改了附录Ｂ（资料性）能量系统分析实例。以“四种建筑供热方式分析及品位分析”替代

“锅炉的分析”，以“甲醇合成与分离工艺分析”替代了“苯加氢制取环己烷工艺的分析”

（见附录Ｂ，２００５年版的附录Ｂ）。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由全国能源基础与管理标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ２０）提出并归口。

本文件起草单位：清华大学、中国科学院工程热物理研究所、华北电力大学、中国标准化研究院、北

京化工大学、中国石油和化学工业联合会、中国电力企业联合会、中国城镇供热协会、华电电力科学研究

院有限公司、北京市热力集团有限责任公司、同方人工环境有限公司、天津水泥工业设计研究院有限公

司、中国石油规划总院、中国石化工程建设有限公司、北京首钢国际工程技术有限公司。

本文件主要起草人：郑丹星、史琳、张娜、段立强、刘猛、陈小辉、黄维佳、戴晓业、冯乐军、姜曦灼、

周俊华、常云岭、牛小化、阮炯明、汉京晓、高沛沣、狄东仁、王广河、蹇江海、王代军。

本文件于１９９４年首次发布，２００５年第一次修订，本次为第二次修订。

Ⅰ

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能量系统分析技术导则

１范围

本文件规定了能量系统分析中的计算、衡算（平衡）、分析的评价指标，以及分析的

步骤。

本文件适用于涉及能量利用或能量转换的单元设备、过程、工艺流程或系统的分析；也适用于综

合考虑经济性能或者生态环境影响的能量系统分析，以及供能方案规划、能源审计等能源管理工作。

２规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于

本文件。

ＧＢ／Ｔ２５８７用能设备能量平衡通则

ＧＢ／Ｔ３１０２．４热学的量和单位

ＧＢ／Ｔ３４８４企业能量平衡通则

ＧＢ／Ｔ１７７８１技术能量系统基本概念

ＧＢ／Ｔ３５０７１能量系统优化导则

３术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

３．１

系统狊狔狊狋犲犿

根据研究目的而确定的具有明确边界的分析对象。

注：理论分析时亦称为体系，可以根据一定的研究目的和边界划分原则，将其内部分割成多个子系统（ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）。

３．２

环境参考态犲狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾狉犲犳犲狉犲狀犮犲狊狋犪狋犲

一个具有限定条件的理想化的外界，由处于完全平衡状态下的大气、地表和海洋等地球范畴中的选

定基准物质体系（见４．１）所组成，同时具有２９８．１５Ｋ（２５℃）的环境参考态温度和１００ｋＰａ的环境参考

态压力（见７．２），是分析计算的数值基准。

３．３

犲狓犲狉犵狔

体系从所处的任意状态（具有一定的温度、压力与化学组成）达到与环境参考态相平衡状态的可逆

过程中对外界做出的功。

３．４

内部损失犻狀狋犲狉狀犪犾犲狓犲狉犵狔犾狅狊狊

由于体系内部过程不可逆性所造成的体系做功能力的减少。

１

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３．５

外部损失犲狓狋犲狉狀犪犾犲狓犲狉犵狔犾狅狊狊

由于体系发生的摩擦生热、绝热不良、废气排热等导致的做功能力减少，以及环境污染物和废弃物

等外部废弃造成的做功能力减少。

３．６

标准和标准焓狊狋犪狀犱犪狉犱犲狓犲狉犵狔犪狀犱狊狋犪狀犱犪狉犱犲狀狋犺犪犾狆狔

处于环境参考态温度、环境参考态压力下单质或化合物的值和焓值（见Ａ．３）。

３．７

能量品位犲狀犲狉犵狔犵狉犪犱犲

单位能量中含有的做功能力，即处于给定状态下体系的值与焓值之比（物质的能量品位）和用能

过程中体系发生的值变化与焓值变化之比（过程的能量品位）。

注：物质的能量品位和过程的能量品位又分别简称为物质品位和过程品位。

３．８

效率犲狓犲狉犵狔犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔

基于过程或系统的衡算，表征过程或系统的热力学完善度的数值；为输出与输入之比，或为

收益与支付之比。

注：效率通常以百分数表示（见６．１）。

３．９

分析犲狓犲狉犵狔犪狀犪犾狔狊犻狊

以状态函数为量化工具的热力学第二定律过程能量分析方法，该方法以能量不仅具有“数量”，而

且具有“质量”的概念，借助效率、损失及其在系统中的分布、能的品位等指标，剖析和评估系统中能

的贬值情况及其能量利用的热力学完善度，提出高质量用能的改进措施。

４的计算

４．１的计算基准

值以环境参考态作为计算基准。

环境参考态基准物质体系的基准物质为表１中所列的纯物质。其中特别规定，大气物质所含元素

的基准物质取大气中的对应成分，其组成如表２所示，即在上述环境参考态温度和压力条件下的干空

气；氢的基准物质设为液态纯水。

表１元素的基准物质

元素基准物质元素基准物质元素基准物质

ＡｇＡｇＣｌＢｉＢｉＯＣｌＣｒＣｒ２Ｏ３

ＡｌＡｌ２Ｏ３ＢｒＰｔＢｒ２ＣｓＣｓＮＯ３

ＡｒＡｒ（空气）ＣＣＯ２（空气）ＣｕＣｕＯ

ＡｓＡｓ２Ｏ５ＣａＣａＣＯ３ＤｙＤｙＣｌ３·６Ｈ２Ｏ

ＡｕＡｕＣｄＣｄＣｌ２ＥｒＥｒＣｌ３·６Ｈ２Ｏ

ＢＨ３ＢＯ３ＣｅＣｅＯ２ＥｕＥｕＣｌ３·６Ｈ２Ｏ

ＢａＢａ（ＮＯ３）２ＣｌＮａＣｌＦＮａ３ＡｌＦ６

ＢｅＢｅＯ·Ａｌ２Ｏ３ＣｏＣｏＦｅ２Ｏ４ＦｅＦｅ２Ｏ３

２

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表１（续）

元素基准物质元素基准物质元素基准物质

ＧａＧａ２Ｏ３ＮＮ２（空气）ＳｅＳｅＯ２

ＧｄＧｄＦ３ＮａＮａＮＯ３ＳｉＳｉＯ２

ＧｅＧｅＯ２ＮｂＮｂ２Ｏ５ＳｍＳｍＣｌ３

ＨＨ２Ｏ（液态）ＮｄＮｄＦ３ＳｎＳｎＯ２

ＨｅＨｅ（空气）ＮｅＮｅ（空气）ＳｒＳｒＦ２

ＨｆＨｆＯ２ＮｉＮｉＯ·Ａｌ２Ｏ３ＴａＴａ２Ｏ５

ＨｇＨｇＣｌ２ＯＯ２（空气）ＴｂＴｂＯ２

ＨｏＨｏＣｌ３·６Ｈ２ＯＯｓＯｓＯ４ＴｅＴｅＯ２

ＩＰｄＩ２Ｐ３ＣａＯ·Ｐ２Ｏ５ＴｈＴｈＯ２

ＩｎＩｎ２Ｏ３ＰｂＰｂＣｌ４ＴｉＴｉＯ２

ＩｒＩｒＰｄＰｄＴｌＴｌＣｌ３

ＫＫＮＯ３ＰｒＰｒＦ３ＴｍＴｍ２Ｏ３

ＫｒＫｒＰｔＰｔＵＵＯ３·Ｈ２Ｏ

ＬａＬａＦ３ＲｂＲｂ２ＳＯ４ＶＶ２Ｏ５

ＬｉＬｉＮＯ３ＲｈＲｈＷＣａＷＯ４

ＬｕＬｕ２Ｏ３ＲｕＲｕＹＹ２Ｏ３

ＭｇＣａＣＯ３ＭｇＣＯ３ＳＣａＳＯ４·２Ｈ２ＯＹｂＹｂ２Ｏ３

ＭｎＭｎＯ２ＳｂＳｂ２Ｏ５ＺｎＺｎＳｉＯ３

ＭｏＣａＭｏＯ４ＳｃＳｃ２Ｏ３ＺｒＺｒＳｉＯ４

表２环境参考态下的大气组成

组分Ｎ２Ｏ２ＡｒＣＯ２ＮｅＨｅ

组成（摩尔分数）０．７８０８５０．２０９４７７０．００９３４０．０００３１４１．８１８×１０－５５．２４×１０－６

４．２的数值计算

功和热量的、物质的、稳定流动体系与封闭体系（状态）的按附录Ａ的方法计算。其中使用的

物理量及符号按照ＧＢ／Ｔ３１０２．４编制。

５衡算（平衡）

５．１损失

总损失按公式（１）计算：

犐＝犐ｉｎｔ＋犐ｅｘｔ…………（１）

式中：

犐———总损失，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）；

３

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犐ｉｎｔ，犐ｅｘｔ———分别为内部损失与外部损失，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）。

各类基本过程（单元设备）的损失计算式见Ａ．５。

５．２输入与输出之间的衡算

输入与输出之间的衡算按公式（２）计算：

犈ｉｎ＝犈ｏｕｔ＋犐ｉｎｔ＋Δ犈ｓｙｓ…………（２）

式中：

犈ｉｎ———输入，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）；

犈ｏｕｔ———输出，包括收益（产品的值）和外部损失，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）；

!犈ｓｙｓ———在系统内部的积存量，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）。

稳定流动系统（如无特殊声明，本文件的系统均属此类）按公式（３）计算：

犈ｉｎ＝犈ｏｕｔ＋犐ｉｎｔ…………（３）

绝热设备，以及管路、阀门、孔板、弯头与管件等单元部件内的绝热自发过程的衡算按公式（３）

计算。

５．３供给侧与接受侧之间的衡算

供给侧过程的支付与接受侧过程的收益之间的衡算按公式（４）计算：

Δ犈ｄ＝Δ犈ａ＋犐…………（４）

式中：

!犈ｄ———支付，供给侧过程的变化值，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）；

!犈ａ———收益，接受侧过程的变化值，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）。

各类基本过程（单元设备）的衡算计算式见Ａ．５。

６分析的评价指标

６．１效率

６．１．１普遍效率

普遍效率按公式（５）计算：

犈ｏｕｔ犐ｉｎｔ

ｇｅｎ＝×１００％＝１－×１００％…………（５）

η犈ｉｎ（犈ｉｎ）

式中：

ηｇｅｎ———普遍效率。

一般情况下，对于构成复杂的系统，或者为了考察系统的内部损失，效率采用公式（５）计算。

６．１．２目的效率

目的效率按公式（６）计算：

Δ犈ａ犐

ｏｂｊ＝×１００％＝１－×１００％…………（６）

ηΔ犈ｄ（Δ犈ｄ）

式中：

ηｏｂｊ———目的效率。

一般情况下，能量转换目的明确的单元设备的效率采用公式（６）计算；但是，绝热设备，以及管路、

阀门、孔板、弯头与管件单元部件的效率采用公式（５）计算。公式（６）考察的是总损失。

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各类基本过程（单元设备）的效率见Ａ．５。

６．２损失在系统中的分布

６．２．１局部损失率

局部损失率按公式（７）计算：

犐犻

犻＝×１００％…………（７）

ξ∑犐犻

式中：

ξ犻———单元设备或子系统犻的局部损失率；

∑犐犻———子系统（对应单元设备）或系统（对应子系统）的损失合计，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ

或ｋＪ／ｈ）。

６．２．２局部损失系数

局部损失系数按公式（８）计算：

犐犻

犻…………（）

Ω＝犈ｃｏｎｓ×１００％８

式中：

Ω犻———单元设备或子系统犻的局部损失系数；

犈ｃｏｎｓ———子系统（对应单元设备）或系统（对应子系统）的消耗，可设为原料输入与公用工程消

耗两者或仅为后者所含有的，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）。

６．３单位产品的消耗

单位产品的消耗按公式（９）计算：

犈ｃｏｎｓ

ω＝犕…………（９）

式中：

ω———系统的单位产品的消耗，单位为千焦每千克（ｋＪ／ｋｇ）；

犕———系统产品的总产量，单位为千克或千克每时（ｋｇ或ｋｇ／ｈ）。

６．４能量品位

６．４．１物质品位

物质品位按公式（１０）计算：

犈（犜，狆，狓－）

α（犜，狆，狓－）＝…………（１０）

犎（犜，狆，狓－）

式中：

α（犜，狆，狓－）———处于温度为犜、压力为狆和组成为狓下体系的物质品位；

犈（犜，狆，狓－）———处于温度为犜、压力为狆和组成为狓下体系的状态值，单位为千焦每摩尔

（ｋＪ／ｍｏｌ）；

犎（犜，狆，狓－）———处于温度为犜、压力为狆和组成为狓下体系的状态焓值，单位为千焦每摩

尔（ｋＪ／ｍｏｌ）。

此焓值的计算采用了与值相同的环境参考态，见Ａ．３。

５

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注：数学上，变量的下划横线，表示此变量为“一维数组”。这里表示狓有犖个组分，分别有摩尔分数：狓１、狓２…狓犻

…狓犖。

６．４．２过程品位

过程品位按公式（１１）计算：

犃＝Δ犈＝犈２－犈１…………（１１）

Δ犎犎２－犎１

式中：

犃———过程品位；

!犈，!犎———分别为体系从状态１（初始状态）变化到状态２（终了状态）时的过程值变化与过程焓

值变化，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）；

犈１，犈２———分别为处于状态１和状态２下体系的状态值，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）；

犎１，犎２———分别为处于状态１和状态２下体系的状态焓值，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）。

各类基本过程（单元设备）的品位分析见Ａ．５。

７分析的步骤

７．１确定对象系统

按照ＧＢ／Ｔ１７７８１界定评价对象系统的边界、子系统的分割方式，以及穿过边界的所有物质和能量

（例如功或热量），并以示意图说明。选择适宜形式表格，列表说明系统的参数，例如各个工艺物流节点

的温度、压力、流量与物质组成等。

７．２明确环境参考态的选择

一般情况下宜采用本文件的环境参考态（见４．１）；涉及化学反应和物质品位等物质组成的分析，

应采用本文件的环境参考态；如需酌情选择其他的环境参考态温度与（或）环境参考态压力，应予以特别

说明（参见附录Ｂ的Ｂ．１）；相互比较的分析，应采用相同的环境参考态。

７．３说明计算依据

说明特殊的设定、简化和省略条件。说明所使用的热力学基础数据（如物质的热容、焓和熵等）的来

源。列出直接应用本文件的计算公式或由本文件定义外延得到的数学关系式，并说明使用条件。必要

时，宜说明采用的数值计算软件。

７．４进行焓值与值的计算

根据选定的环境参考态条件、计算依据和方法，计算出分析和能量品位分析所需要的系统各个物

流的焓值、值和物质品位；或计算出各个用能单元设备内部过程的焓值变化、值变化和过程品位。

然后，列表整理计算结果。表格形式和内容宜与７．１的系统条件参数对应。

７．５进行能量衡算

宜首先核实系统的质量衡算；建立系统的能量衡算关系，进行能量衡算。用能单元设备的能量衡算

应符合ＧＢ／Ｔ２５８７的规定，企业的能量衡算应符合ＧＢ／Ｔ３４８４的规定。列表整理计算结果。表格形

式和内容宜与７．４的表格对应。同时，宜体现输入与输出（包括损失）之间的能量平衡关系。亦可计算

系统和用能单元设备的能效，绘制能流图，以备分析比较。

６

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７．６进行衡算

建立与系统的能量衡算关系所对应的衡算关系。计算出效率、局部损失率或局部损失系

数，以及单位产品的消耗等评价指标。列表整理计算结果。表格形式和内容宜与７．５的表格对应。

同时，宜体现输入与输出以及损失之间的平衡关系，或支付、收益以及损失之间的平衡关

系。亦可绘制流图，以备分析比较。

７．７开展评价与分析

根据上述计算结果，分析系统在能量利用过程中的传递和利用情况，以减少过程的损失，探明

系统改进方向与节能潜力，按照ＧＢ／Ｔ３５０７１研究系统进一步合理用能的可能性。主要的分析和能

量品位分析工作包括：

ａ）以过程或系统的效率和单位产品的消耗等数据，评价过程或系统能量转化与利用特性。

ｂ）考察系统的损失分布，揭示系统中损失的主要部位、损失的大小与产生原因。

ｃ）根据能量的授受关系，将过程分为的供给侧与接受侧。通过比较供给侧与接受侧能的品位

匹配情形，评价能量在两个过程间传递的合理性，并结合技术和经济可行性，针对性地采用适

宜节能技术适度把握过程之间推动力（温度差、压力差，或浓度差等热力学势差）。

ｄ）根据物质品位数值的大小，认识其品位的高低水平。比较物质在能量转化与利用过程前后或

相关状态能的品位变化，选择系统合理用能、高品质用能的技术途径与决策。

分析步骤与方法的计算实例（四种建筑供热方式分析及品位分析、甲醇合成与分离工艺的分

析）参见附录Ｂ。

７

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附录犃

（规范性）

值和焓值、平衡与损失的计算方法

犃．１功和热量的

犃．１．１功的

功全部为，其值按照公式（Ａ．１）计算：

Δ犈ｗ＝犠…………（Ａ．１）

式中：

Δ犈ｗ———值变化（以下简称变），单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）；

犠———功（包括体积功、机械功、电功、重力功、表面功等），单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）。

犃．１．２热量的

热量或冷量所含的按照公式（Ａ．２）计算：

犜犜０

Δ犈ｑ＝１－δ犙…………（Ａ．２）

犜０（犜）

式中：∫

Δ犈ｑ———热量或冷量所含的，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）；

犜０———环境参考态温度，单位为开（Ｋ）；

犜———体系的温度，犜可以高于犜０，也可以低于犜０，单位为开（Ｋ）；

犙———过程中传输的热或冷，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）。

若热源温度恒定，其热量所含的见公式（Ａ．３）：

犜０

Δ犈ｑ＝犙（１－犜）…………（Ａ．３）

若体系温度是变化的，其热量或冷量所含的按照公式（Ａ．４）计算：

犜犜０

Δ犈ｑ＝犿犮狆１－ｄ犜…………（Ａ．４）

犜０（犜）

式中：∫

犿———物质质量，单位为千克或千克每时（ｋｇ或ｋｇ／ｈ）；

犮狆———定压比热容，是随温度而变化的函数，单位为千焦每千克开［ｋＪ／（ｋｇ·Ｋ）］。

犃．２稳定流动体系与封闭体系的

犃．２．１稳定流动体系

在不计动能与位能时，处于给定状态下稳定流动体系的按照公式（Ａ．５）计算：

犈＝（犎－犜０犛）－（犎０－犜０犛０）…………（Ａ．５）

式中：

犎，犎０———分别为给定状态和环境参考态下体系的焓，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）；

犛，犛０———分别为给定状态和环境参考态下体系的熵，单位为千焦每开或千焦每开时［ｋＪ／Ｋ或

ｋＪ／（Ｋ·ｈ）］。

从状态１变化到状态２稳定流动体系的变按照公式（Ａ．６）计算：

８

犌犅／犜１４９０９—２０２１

犈２－犈１＝（犎２－犜０犛２）－（犎１－犜０犛１）…………（Ａ．６）

式中：

犈１，犈２———分别为状态１和状态２下体系的，单位为千焦或千焦每时（ｋＪ或ｋＪ／ｈ）。

犃．２．２封闭体系的

处于给定状态下封闭体系的按照公式（Ａ．７）计算：

犈＝（犝－犜０犛＋狆θ犞）－（犝０－犜０犛０＋狆θ犞０）……（Ａ．７）

式中：

狆θ———环境参考态压力，单位为千帕（ｋＰａ）；

犞，犞０———分别为给定状态和环境参考态下体系的体积，单位为立方米（ｍ３）；

犝，犝０———分别为给定状态和环境参考态下体系的热力学能，单位为千焦（ｋＪ）。

从状态１变化到状态２封闭体系的变按照公式（Ａ．８）计算：

犈２－犈１＝（犝２－犜０犛２＋狆θ犞２）－（犝１－犜０犛１＋狆θ犞１）………………（Ａ．８）

式中：

犝１，犝２———分别为状态１和状态２下体系的热力学能，单位为千焦（ｋＪ）；

犞１，犞２———分别为状态１和状态２下体系的体积，单位为立方米（ｍ３）；

犛１，犛２———分别为状态１和状态２下体系的熵，单位为千焦每开（ｋＪ／Ｋ）。

犃．３物质的值和焓值

犃．３．１物质的标准和标准焓

犃．３．１．１化学元素的标准和标准焓

化学元素的标准和标准焓见表Ａ．１。

表犃．１化学元素的标准和标准焓

标准标准焓标准标准焓标准标准焓

元素ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ元素ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ元素ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ

Ａｇ（ｓ）８６．６８２９９．４１２Ｃｅ１０２１．５２８１０４２．２４９Ｇｅ４９９．８６０５０９．１３２

Ａｌ７８８．２４６７９６．６８３Ｃｌ２３．１１１５６．３７０Ｈ１１７．５９５１３７．０７９

Ａｒ１１．５８５５７．７２３Ｃｏ２４０．３０１２４９．２７５Ｈｅ３０．１４０６７．７６４

Ａｓ３８６．２３７３９６．８８０Ｃｒ５２３．６５０５３０．６８６Ｈｆ１０５７．１８５１０７０．１８４

Ａｕ０１４．１６２Ｃｓ３９９．８１６４２５．２１８Ｈｇ１３４．９１４１５７．５４２

Ｂ６０９．９４２６１１．６７１Ｃｕ１２６．３９０１３６．２８８Ｈｏ９６７．７８５９９０．１４４

Ｂａ７８４．３９５８０３．０２８Ｄｙ９５８．３０４９８０．６３３Ｉ３５．４９１５２．７９８

Ｂｅ５９４．３１７５９７．１４９Ｅｒ９７７．８８０９８４．１３９Ｉｎ４１２．４３２４２９．６６４

Ｂｉ３０８．２３５３２５．１３９Ｅｕ８７３．９４９８９７．１４３Ｉｒ０１０．５８４

Ｂｒ２５．８４２４８．５３１Ｆ２１１．３９２２４１．６２４Ｋ３８８．５８６４０７．８７６

Ｃ４１０．５１４４１２．２４６Ｆｅ３６７．８２１３７５．９６０Ｋｒ０４８．９２６

Ｃａ７１４．００３７２６．３７３Ｇａ４９６．２８８５０８．４５２Ｌａ９８９．５６５１００６．５２９

Ｃｄ２９７．６９４３１３．１３６Ｇｄ９８８．２１１１００８．４５４Ｌｉ３７４．８５０３８３．５２５

９

犌犅／犜１４９０９—２０２１

表犃．１（续）

标准标准焓标准标准焓标准标准焓

元素ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ元素ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ元素ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ

Ｌｕ８９１．５２４９０６．７２９Ｐｄ０１１．２７０Ｔａ９５０．６７８９６３．０５０

Ｍｇ６１６．９１４６２６．６３０Ｐｒ９７８．３３１１０００．３６３Ｔｂ９０９．３０７９３１．１６１

Ｍｎ４６３．３６６４７２．９０６Ｐｔ０１２．４０３Ｔｅ２６５．７０９２８０．５２７

Ｍｏ７１３．７６９７２２．３２９Ｒｂ３５４．７８３３７７．６６４Ｔｈ１１６４．８９３１１８０．８１４

Ｎ０．３０７２８．８６９Ｒｈ０９．３９２Ｔｉ８８５．５７８８９４．７６１

Ｎａ３６０．９６２３７６．２２６Ｒｕ０８．４９７Ｔｌ１７２．２５９１９１．３９７

Ｎｂ８７８．０５４８８８．９３６Ｓ６０１．１０２６１０．７０６Ｔｍ８９４．３４４９１６．４０６

Ｎｄ９６９．４７６９９０．６７３Ｓｂ４２０．６２２４３４．１８７Ｕ１１５２．１７８１１６７．１９３

Ｎｅ２７．０５７４３．６２０Ｓｃ９０６．７９４９１７．１０９Ｖ７０４．６５６７１３．２７２

Ｎｉ２１８．４７５２２７．３９０Ｓｅ１６７．６５０１８０．２６１Ｗ７９５．４８０８０５．２６２

Ｏ１．９３７３２．５１３Ｓｉ８５０．６０９８５６．２１４Ｙ９０５．４１６９１８．６５４

Ｏｓ２９４．７１７３０４．４３５Ｓｍ８７９．６３２９００．８２６Ｙｂ８６０．４９４８７８．３２３

Ｐ８６３．６６８８７５．９７１Ｓｎ５１６．１０３５３１．３６７Ｚｎ３２３．０９９３３５．５３２

Ｐｂ４２２．４０６４４１．７２３Ｓｒ７４０．９２３７５７．５２９Ｚｒ１０６２．８８２１０７４．４７９

犃．３．１．２化合物的标准和标准焓

化合物（ＡａＢｂＣｃ）的标准按照公式（Ａ．９）计算：

犈θ（ＡａＢｂＣｃ）＝Δｆ犌θ（ＡａＢｂＣｃ）＋犪犈θ（Ａ）＋犫犈θ（Ｂ）＋犮犈θ（Ｃ）…………（Ａ．９）

式中：

Δｆ犌θ（ＡａＢｂＣｃ）———化合物ＡａＢｂＣｃ的标准生成吉布斯自由能，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）；

犪，犫，犮———分别为元素Ａ、Ｂ和Ｃ的化学计量数；

犈θ（Ａ），犈θ（Ｂ），犈θ（Ｃ）———分别为元素Ａ、Ｂ和Ｃ的标准，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）。

化合物（ＡａＢｂＣｃ）的标准焓按照公式（Ａ．１０）计算：

犎θ（ＡａＢｂＣｃ）＝Δｆ犎θ（ＡａＢｂＣｃ）＋犪犎θ（Ａ）＋犫犎θ（Ｂ）＋犮犎θ（Ｃ）…………（Ａ．１０）

式中：

!ｆ犎θ（ＡａＢｂＣｃ）———化合物ＡａＢｂＣｃ的标准生成焓，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）；

犎θ（Ａ），犎θ（Ｂ），犎θ（Ｃ）———分别为元素Ａ、Ｂ和Ｃ的标准焓，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）。

由此计算，表Ａ．２列出了部分常见单质和无机化合物（１０２种）的标准和标准焓数值，表Ａ．３列出

了部分常见有机化合物（４５种）的标准和标准焓数值。

１０

犌犅／犜１４９０９—２０２１

表犃．２部分单质和无机化合物的标准和标准焓

标准标准焓标准标准焓

化合物聚集态ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ化合物聚集态ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ

ＡｇＢｒｓ１５．４１１４７．３４３ＨＢｒｇ８９．９６７１４９．２１０

ＡｇＮＯ３ｓ５９．４１１１０１．４２０ＨＣｌｇ４５．４２７１０１．１４９

ＡｌＣｌ３ｓ２２７．６１１２６０．１９４ＨＦｇ５４．２８７１０６．１０３

Ａｌ２（ＳＯ４）３ｓ３０３．４９０３７４．８３９ＨｇＩ２ｓ７８．９２６１６４．８８３

ＡｓＣＩ３ｓ１９６．７０５２６０．０９１ＨｇＯｓ７８．２９０９９．２５５

Ａｓ２Ｏ３ｓ２０２．５１９２３６．２９９ＨｇＳＯ４ｓ１４８．９９８１９０．７９９

ＢＨ３ｓ１０７３．５８５１１２９．６０７Ｈｇ２ＳＯ４ｓ１１７．９６１１５５．１９９

ＢＮｓ３８５．２２７３８９．６４０ＨＩｇ１５４．６７６２１６．２７７

ＢａＯｓ２６５．９４１２８７．４４１Ｈ２Ｏｇ８．５７７６４．８７１

ＢａＣｌ２ｓ２０．２８７５７．１６９Ｈ２Ｏ２ｌ１１８．７０６１５１．３８３

ＢａＳＯ４ｓ３１．１７０７０．５８５Ｈ３ＰＯ４ｌ１００．６０３１４５．５５９

ＢａＣＯ３ｓ８１．４９４１１４．９１３Ｈｇ２ＳＯ４ｓ１１７．９６１１５５．１９９

ＢｅＦｇ６０７．５１４６６８．８７３Ｈ２Ｓｇ８０３．００５８６４．３６３

Ｂｅ（ＯＨ）２ｓ１７．４５１３３．４３２Ｈ２ＳＯ４ｌ１５４．１３６２００．９１５

ＢｅＯｓ１７．１４７２１．２６２ＫＩＯ３ｓ１２．１９２５７．２１３

Ｂｉ２Ｏ３ｓ１２９．４４６１７４．６１６ＫＭｎＯ４ｓ１２２．５５１１７３．８３３

ＮａＢｒｓ３７．７７８６３．６５８Ｋ２ＳＯ４ｓ６６．４８４１１８．８０９

ＣａＳｓ８４７．００３８６３．８７８ＫＯＨｓ１２９．２４３１５２．７６７

ＣａＯｓ１１２．３９６１２３．７８６ＫＢｒｓ３４．２１７６２．８０７

Ｃａ（ＯＨ）２ｓ５４．５９３７９．４５６ＫＣｌｓ３．１１７２７．７４６

ＣａＣｌ２ｓ１１．３９３４３．７１３Ｋ２ＣＯ３ｓ１２８．１７１１７４．５３６

ＣｄＦ２ｓ７１．０３０９５．９８５ＫＣＮｓ６９７．３８９７３５．４９１

Ｃｄ（ＮＯ３）２ｓ４６．９３７１０８．９５２ＫＩｓ１０１．１７６１３２．８７４

ＣＯｇ２７５．３１５３３４．２５９ＬｉＢｒｓ５８．７９３８０．８５７

ＣＯ２ｇ２０．０３３８３．７７２Ｌｉ２Ｏｓ１９０．３５３２０１．５６４

ＣｅＣＩ３ｓ１１２．８４０１５７．８６０Ｌｉ２ＳＯ４ｓ３６．６４９７０．６０８

ＣｏＦ３ｓ１５５．５４３１８３．７４８ＭｇＯｓ４９．９１７５７．９４３

ＣｏＳＯ４ｓ６６．７３０１０１．７３２ＭｇＣｌ２ｓ６８．４８３９５．１７１

ＣｓＯ２ｓ１６１．６１７２０４．０４３ＭｇＣＯ３ｓ２１．０３０４０．６１５

ＣｕＦ２ｓ３３０．９５６３６９．５６６Ｍｇ（ＯＨ）２ｓ２２．２７４４１．１１３

Ｃｕ２Ｏｓ１０６．８３７１３４．３８９ＭｇＳＯ４ｓ７８．３３６１０５．５８７

ＣｕＳＯ４·Ｈ２Ｏｓ５４．３８３９７．９１６ＭｎＯｓ１０５．３２８１２２．９１９

ＦｅＡｌ２Ｏ４ｓ９８．１８２１２９．８７８Ｍｎ２Ｏ３ｓ５１．４０３８４．３５１

Ｆｅ（ＯＨ）３ｓ２０．９４７５２．１３５Ｍｎ３Ｏ４ｓ１１６．６３６１６２．６６９

Ｆｅ２（ＳＯ４）３ｓ２９９．５１３３９１．１９１Ｎ２ｇ０．６１３５７．７３９

Ｆｅ２ＳｉＯ４ｓ２１７．７９０２６１．０８５Ｎａ２Ｏｓ３４７．４７４３６９．８６６

Ｈ２ｇ２３５．１８９２７４．１５８ＮａＮＯ２ｓ３６．６０１１１１．４２２

１１

犌犅／犜１４９０９—２０２１

表犃．２（续）

标准标准焓标准标准焓

化合物聚集态ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ化合物聚集态ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ

ＮａＯＨｓ１００．７１３１１９．９１８ＰｂＯｓ２３４．７０９２５４．２３６

ＮａＢｒｓ３７．７８３６３．６５８ＰｂＯ２ｓ２０１．７３７２２３．９４９

Ｎａ２ＳＯ４ｓ６０．８０８１０５．４１０ＰｂＣｌ２ｓ１５４．５１５１９５．０６３

Ｎａ２ＣＯ３ｓ９０．０５２１３１．４３８ＰｂＢｒ２ｓ２１３．２０６２６１．３８５

ＮａＨＣＯ３ｓ５６．６１６８６．７９０ＰｂＳＯ４ｓ２１８．２７８２６２．５８０

ＮｉＳＯ４ｓ６４．７４１９４．９４７ＰｂＣＯ３ｓ２１３．３５２２５２．４０８

ＮＨ４ＮＯ３ｓ２９３．１７２３３８．１９３ＳＯ２ｇ３０４．９３１３７８．９３１

ＨＮＯ３ｌ４２．９９５８９．３８７ＳＯ３ｇ２３５．８７９３１２．４４４

ＮＨ３ｇ３３６．７２１３９４．２０６ＴｉＮＯ３ｓ７２９．１６７７７７．１６９

ＮＯｇ８８．８３４１５１．６８２ＴｉＣｌ２ｓ４１８．２５８４４４．２８６

ＮＯ２ｇ５５．４４２１２６．９９５ＳｎＯｓ２６０．９３２７７．９８０

Ｏ２ｇ３．８７５６５．０２６ＳＯ２ｇ３０４．９３１３７８．９３１

Ｏ３ｇ１６９．０１１２４０．２３９ＺｎＯｓ４．５４７１７．５４５

Ｐ２Ｏ５ｌ３８１．４６６４１６．４０７ＺｎＳＯ４ｓ６３．２４５９６．１８９

表犃．３部分有机化合物的标准和标准焓

标准标准焓标准标准焓

化合物聚集态ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ化合物聚集态ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ

ＣＨ４ｇ８３０．４２６８８５．９６２ＣＨ３ＯＨｌ７１６．２６４７５３．９７４

Ｃ２Ｈ６ｇ１４９４．６６３１５６２．９６５Ｃ２Ｈ５ＯＨｌ１３５３．８０１１４０１．８７８

Ｃ３Ｈ８ｇ２１４９．０００２２２９．５６９Ｃ３Ｈ７ＯＨｌ２００３．７３８２０６３．２８２

Ｃ４Ｈ１０ｇ２８００．９３７２８９４．１７３Ｃ４Ｈ９ＯＨｌ２６５７．５７４２７２４．９８６

Ｃ５Ｈ１２ｇ３４５５．４７３３５５９．２７７Ｃ５Ｈ１１ＯＨｇ３３１９．８１１３４４３．９９０

Ｃ６Ｈ１４ｌ４１０５．８１０４１９３．７８１Ｃ６Ｈ５ＯＨｇ３１３７．８９１３２３２．０６４

Ｃ２Ｈ４ｇ１３５９．８７４１４２５．３０８ＨＣＯＯＨｌ２８８．２１２３２６．７３０

Ｃ３Ｈ６ｇ２０００．０１１２０７９．２１２ＣＨ３ＣＯＯＨｌ９０５．１４９９５３．４３４

Ｃ４Ｈ８（１丁烯）ｇ２６５４．２４７２７４５．７１６ＣＨ３ＣＯＯＣ２Ｈ４ｌ２１３６．５２８２１９４．２６３

Ｃ４Ｈ６（１，３丁二烯）ｇ２４９８．４５８２５８１．４５８（ＣＨ３）２Ｏｇ１４１６．００１１４９５．３７８

Ｃ２Ｈ２ｇ１２６５．２８４１３２６．０５０ＨＣＨＯｇ５４５．１７５６１０．３１７

Ｃ５Ｈ１０（环戊烷）ｌ３２６５．０８４３３２６．９２０ＣＨ３ＣＨＯｇ１１６０．４１１１２３９．２２１

Ｃ６Ｈ１２（环己烷）ｌ３９０１．１２１３９６２．０２４（ＣＨ３）２ＣＯｌ１７８６．４４８１８４３．３２５

Ｃ６Ｈ６ｌ３２９３．２５３３３４４．９５１ＣＨ３Ｃｌｇ７２７．９４３７９７．９５３

ＣＨ３Ｃ６Ｈ５ｌ３９２８．３９０３９９４．７５５ＣＨＣｌ３ｌ５２３．７７８５８３．９３６

１２

犌犅／犜１４９０９—２０２１

表犃．３（续）

标准标准焓标准标准焓

化合物聚集态ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ化合物聚集态ｋＪ／ｍｏｌｋＪ／ｍｏｌ

ＣＣｌ４ｌ４１７．２８３４５３．１５７ＣＯ（ＮＨ２）２ｓ４５１．４８８４４３．５５６

ＣＨ３Ｂｒｇ７６２．８７３８３６．６１４Ｃ６Ｈ５ＮＯ２ｌ３２０１．６４１３２６５．２６７

ＣＨ３Ｉｇ８１４．４２２８９０．６８１Ｃ６Ｈ５ＮＨ２ｌ３４３５．９５４３４９３．１９９

ＣＦ４ｇ３６７．８１６４４５．１４４Ｃ１２Ｈ２２Ｏ１１（蔗糖）ｓ５９９０．２６８６０９４．２３２

Ｃ６Ｈ５Ｃｌｌ３１６３．５７０３２２６．２４２Ｃ５Ｈ５Ｎｌ２８２２．３１８２８７５．６９５

Ｃ６Ｈ５Ｂｒｌ３２０３．１００３２７６．４０４Ｃ９Ｈ７Ｎｌ４７９４．０９７４８３９．８３８

ＣＨ３ＮＨ２ｇ１０３１．５２７１１０４．０１０Ｃ２Ｈ４Ｏ（环氧乙烷）ｇ１２８０．３１１１３５２．７２１

ＣＨ３ＣＮｌ１２６０．６８６１２９５．９９９

犃．３．１．３燃料标准和标准焓的估算

对于未知化学组成的燃料（例如，低阶煤、页岩油以及各种可再生燃料等），基于燃料的高热值或低

热值，可由以下方法估算其标准和标准焓。

燃料的标准按照公式（Ａ．１１）、公式（Ａ．１２）和公式（Ａ．１３）计算：

犈θｇ＝犪ｇ（Δｃ犎ｇ）２＋犫ｇΔｃ犎ｇ＋犮ｇ（１２４００＜Δｃ犎ｇ＜５５２００）…………（Ａ．１１）

犈ｌθ＝犪ｌ（Δｃ犎ｌ）２＋犫ｌΔｃ犎ｌ＋犮ｌ（５５００＜Δｃ犎ｌ＜４８６００）…………（Ａ．１２）

犈θｓ＝犪ｓ（Δｃ犎ｓ）２＋犫ｓΔｃ犎ｓ＋犮ｓ（２８００＜Δｃ犎ｓ＜４４４００）…………（Ａ．１３）

式中：

犈θｇ，犈ｌθ，犈θｓ———分别为气态、液态和固态燃料标准的估算值，单位为千焦每千克

（ｋＪ／ｋｇ）；

Δｃ犎ｇ，Δｃ犎ｌ，Δｃ犎ｓ———分别为气态、液态和固态燃料的高热值或低热值，单位为千焦每千

克（ｋＪ／ｋｇ）；

犪ｇ，犫ｇ，犮ｇ；犪ｌ，犫ｌ，犮ｌ；犪ｓ，犫ｓ，犮ｓ———分别为燃料高热值或低热值的对应项系数，从表Ａ．４中选取。

表犃．４采用高热值或低热值时公式（犃．１１）、公式（犃．１２）和公式（犃．１３）的系数

聚焦态公式燃烧热

ｋＪ／ｋｇ犪犫犮

高热值－１．２９８３×１０－６１．０５６１－９．４４１９×１０２

气态（ｇ）（Ａ．１１）

低热值－２．５３５１×１０－６１．１９１５－１．７１３３×１０３

高热值－２．５６７４×１０－６１．１２７０－５．９３８９×１０２

液态（ｌ）（Ａ．１２）

低热值－１．８８０４×１０－６１．１３２４４．９７５４×１０２

高热值２．２６６８×１０－８０．９７８６４１．３７７９×１０３

固态（ｓ）（Ａ．１３）

低热值－５．６０８９×１０－８１．００７８１．９６４２×１０３

燃料的标准焓按照公式（Ａ．１４）、公式（Ａ．１５）和公式（Ａ．１６）计算：

犎θｇ＝犲ｇ（Δｃ犎ｇ）２＋犳ｇΔｃ犎ｇ＋犵ｇ（１２４００＜Δｃ犎ｇ＜５５２００）…………（Ａ．１４）

犎ｌθ＝犲ｌ（Δｃ犎ｌ）２＋犳ｌΔｃ犎ｌ＋犵ｌ（５５００＜Δｃ犎ｌ＜４８６００）…………（Ａ．１５）

犎θｓ＝犲ｓ（Δｃ犎ｓ）２＋犳ｓΔｃ犎ｓ＋犵ｓ（２８００＜Δｃ犎ｓ＜４４４００）…………（Ａ．１６）

１３

犌犅／犜１４９０９—２０２１

式中：

犎θｇ，犎ｌθ，犎θｓ———分别为气态、液态和固态燃料标准焓的估算值，单位为千焦每千

克（ｋＪ／ｋｇ）；

犲ｇ，犳ｇ，犵ｇ；犲ｌ，犳ｌ，犵ｌ；犲ｓ，犳ｓ，犵ｓ———分别为燃料高热值或低热值的对应项系数，从表Ａ．５中选取。

表犃．５采用高热值或低热值时公式（犃．１４）、公式（犃．１５）和公式（犃．１６）的系数

聚焦态公式燃烧热

ｋＪ／ｋｇ犲犳犵

高热值－７３

气态（）（Ａ．１４）－３．２６３７×１０１．００１３１．２５４６×１０

ｇ低热值－１．７２０８×１０－６１．１５０８２．６５６３×１０２

高热值－６２

液态（ｌ）（Ａ．１５）－２．４４８９×１０１．１２０９２．３７２６×１０

低热值－１．７９２９×１０－６１．１２７９１．３１７７×１０３

高热值－７３

固态（ｓ）（Ａ．１６）－４．２２３６×１０１．００３７１．５４１６×１０

低热值－５．５９４８×１０－７１．０３４４２．１３３３×１０３

犃．３．２纯物质的值和焓值

纯物质的值和焓值分别按如下方法计算。

纯物质的值按照公式（Ａ．１７）计算：

犈犻（犜，狆）＝犈犻θ＋Δ犈犻（犜０，狆θ→犜，狆）…………（Ａ．１７）

式中：

犈犻（犜，狆）———给定温度犜和压力狆下，纯物质犻的摩尔，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）；

犈犻θ———纯物质犻的标准，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）；参见Ａ．３．１．２；

!犈犻（犜０，狆θ→犜，狆）———纯物质犻从环境参考态温度犜０与环境参考态压力狆θ变化到给定温度犜

和压力狆时的变，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ），其值按照公式（Ａ．１８）

计算：

Δ犈犻（犜０，狆θ→犜，狆）＝Δ犎犻（犜０，狆θ→犜，狆）－犜０Δ犛犻（犜０，狆θ→犜，狆）……（Ａ．１８）

式中：

!犎犻（犜０，狆θ→犜，狆）———纯物质犻从环境参考态温度犜０与环境参考态压力狆θ变化到给定温度犜

和压力狆时的焓值变化（以下简称焓变），单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）；

!犛犻（犜０，狆θ→犜，狆）———纯物质犻从环境参考态温度犜０与环境参考态压力狆θ变化到给定温度犜和

压力狆时的熵值变化（以下简称熵变），单位为千焦每摩尔开［ｋＪ／（ｍｏｌ·Ｋ）］。

公式（Ａ．１８）中的焓变!犎犻与熵变!犛犻可以选择体系适宜的热力学性质模型计算，也可以从适宜的

热力学性质图或表查取。

纯物质的焓值按照公式（Ａ．１９）计算：

犎犻（犜，狆）＝犎犻θ＋Δ犎犻（犜０，狆θ→犜，狆）……（Ａ．１９）

式中：

犎犻（犜，狆）———给定温度犜和压力狆下，纯物质犻的摩尔焓，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）；

犎犻θ———纯物质犻的标准焓，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）；参见Ａ．３．１．２。

犃．３．３混合物的值和焓值

混合物的值和焓值分别按如下方法计算。

混合物的值按照公式（Ａ．２０）计算：

１４

犌犅／犜１４９０９—２０２１

＾θ＾θ，

犈（犜，狆，狓－）＝∑狓犻｛犈犻（犜，狆）＋犚犜０ｌｎ（犳犻／犳犻）－犚犜ｌｎ（１－犜０／犜）［ｌｎ（犳犻／犳犻）ｌｎ犜］狆狓｝……（Ａ．２０）

式中：

犈（犜，狆，狓－）———给定温度犜、压力狆和组成狓下，混合物的摩尔，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）；

＾犳犻———给定温度犜和压力狆下，组分犻的逸度，单位为千帕（ｋＰａ）；

犳犻θ———压力１００ｋＰａ下，组分犻的标准态逸度，单位为千帕（ｋＰａ）。

公式（Ａ．２０）中的组分犻的逸度＾犳犻与标准态逸度犳犻θ可以选择体系适宜的热力学性质模型计算。

理想混合物的摩尔按照公式（Ａ．２１）计算：

ｉｄ

犈（犜，狆，狓－）＝∑狓犻［犈犻（犜，狆）＋犚犜０ｌｎ狓犻］……（Ａ．２１）

混合物的焓值按照公式（Ａ．２２）计算：

２θ，

犎（犜，狆，狓－）＝∑狓犻｛犎犻（犜，狆）－犚犜［ｌｎ（＾犳犻／犳犻）ｌｎ犜］狆狓｝…………（Ａ．２２）

式中：

犎（犜，狆，狓－）———给定温度犜、压力狆和组成狓下，混合物的摩尔焓，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）。

理想混合物的摩尔焓按照公式（Ａ．２３）计算：

ｉｄ

犎（犜，狆，狓－）＝∑狓犻犎犻（犜，狆）…………（Ａ．２３）

犃．４压力低于１００犽犘犪条件下的值和焓值

犃．４．１无化学反应，一个或多个状态的压力低于１００犽犘犪

不计环境参考态基准物体系的影响，将环境参考态压力狆０规定为１×１０－９ｋＰａ，环境参考态温度

犜０依然维持２９８．１５Ｋ。

此时，纯物质的按照公式（Ａ．２４）计算：

犈犻（犜，狆）＝Δ犈犻（犜０，狆０→犜，狆）…………（Ａ．２４）

式中：

犈犻（犜，狆）———给定温度犜和压力狆下，纯物质犻的摩尔，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）；

!犈犻（犜０，狆０→犜，狆）———纯物质犻从环境参考态温度犜０与环境参考态压力狆０变化到给定温度犜和

压力狆时的变，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ），其值按照公式（Ａ．２５）计算：

Δ犈犻（犜０，狆０→犜，狆）＝Δ犎犻（犜０，狆０→犜，狆）－犜０Δ犛犻（犜０，狆０→犜，狆）……（Ａ．２５）

式中：

!犎犻（犜０，狆０→犜，狆）———纯物质犻从环境参考态温度犜０与环境参考态压力狆０变化到给定温度犜

和压力狆时的焓变，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）；

!犛犻（犜０，狆０→犜，狆）———纯物质犻从环境参考态温度犜０与环境参考态压力狆０变化到给定温度犜

和压力狆时的熵变，单位为千焦每摩尔开［ｋＪ／（ｍｏｌ·Ｋ）］。

式（Ａ．２５）中的焓变!犎犻与熵变!犛犻可以选择体系适宜的热力学性质模型计算，也可以从适宜的热

力学性质图或表查取。

此时，纯物质的焓按照公式（Ａ．２６）计算：

犎犻（犜，狆）＝Δ犎犻（犜０，狆０→犜，狆）…………（Ａ．２６）

式中：

犎犻（犜，狆）———给定温度犜和压力狆下，纯物质犻的摩尔，单位为千焦每摩尔（ｋＪ／ｍｏｌ）。

此时，混合物的和焓见公式（Ａ．２０）和公式（Ａ．２２）；而理想混合物的和焓见公式（Ａ．２１）和

公式（Ａ．２３）。

１５

犌犅／犜１４９０９—２０２１

犃．４．２负环境压力状态下化学反应的变和焓变计算

将环境参考态压力狆０规定为１×１０－９ｋＰａ，环境参考态温度犜０依然维持２９８．１５Ｋ，按以下四步路

径计算。

第一步：以Ａ．４．１的方法计算反应物从反应温度犜和压力狆改变至２９８．１５Ｋ和１００ｋＰａ的变

Δ犈１与焓变Δ犎１；

第二步：分别以公式（Ａ．２７）和公式（Ａ．２８）计算２９８．１５Ｋ和１００ｋＰａ下化学反应的变Δｒ犈θ与焓

变Δｒ犎θ；

Δｒ犈θ＝犈犼θ－犈犻θ…………（Ａ．２７）

∑Ｐ∑Ｒ

Δｒ犎θ＝犎犼θ－犎犻θ…………（Ａ．２８）

∑Ｐ∑Ｒ

式中，Ｐ和Ｒ分别表示化学反应的产物和反应物；

第三步：以Ａ．４．１的方法计算产物从２９８．１５Ｋ和１００ｋＰａ改变至反应温度犜和压力狆的变Δ犈３

与焓变!犎３；

第四步：合计上述三个过程的变或焓变，即为在负环境压力状态下该化学反应的变和焓变，见

公式（Ａ．２９）和公式（Ａ．３０）。

Δｒ犈＝Δ犈１＋Δｒ犈θ＋Δ犈３…………（Ａ．２９）

Δｒ犎＝Δ犎１＋Δｒ犎θ＋Δ犎３…………（Ａ．３０）

犃．５基本过程的平衡、损失、效率与过程品位

针对实际单元设备，表Ａ．６列出了５类基本过程的能量衡算、衡算、损失与效率的计算方法，

其中的能量衡算均忽略了热损失和机械效率等损失。每类过程均举例说明了几种具有不同特征的情

况。同时，还列出了过程品位的分析方法。

表犃．６几种基本过程的损失、效率与过程品位的计算方法

过程①流动过程

特征或目的输出功输入功输入功

实际过程或设备汽（气）轮机、内燃机压缩机、泵、风机真空泵

图示

能量平衡犎１＝犎２＋犠犎１＋犠＝犎２犎１＋犠＝犎２

平衡犈１＝犈２＋犠＋犐ｉｎｔ犈１＋犠＝犈２＋犐ｉｎｔ犈１＋犠＝犈２＋犐ｉｎｔ

内部损失犐ｉｎｔ＝犈１－犈２－犠犐ｉｎｔ＝犈１＋犠－犈２犐ｉｎｔ＝犈１＋犠－犈２

普遍效率犠犐ｉｎｔ犈２－犈１犐ｉｎｔ犈２－犈１犐ｉｎｔ

犈１－犈２＝１－犈１－犈２犠＝１－犠犠＝１－犠

供给侧过程流体膨胀过程动力机械运转动力机械运转

过程品位（犈２－犈１）／（犎２－犎１）１１

接受侧过程动力机械运转流体压缩过程流体被抽成负压

过程品位１（犈２－犈１）／（犎２－犎１）（犈２－犈１）／（犎２－犎１）

１６

犌犅／犜１４９０９—２０２１

表犃．６（续）

过程①流体流动②换热过程

特征或目的节流膨胀热量传递冷量传递

实际过程或设备阀门换热器、加热器制冷或低温系统的换热器

图示

能量平衡犎１＝犎２犎１＋犎３＝犎２＋犎４犎１＋犎３＝犎２＋犎４

平衡犈１＝犈２＋犐ｉｎｔ犈１＋犈３＝犈２＋犈４＋犐ｉｎｔ犈１＋犈３＝犈２＋犈４＋犐ｉｎｔ

内部损失犐ｉｎｔ＝犈１－犈２犐ｉｎｔ＝犈１＋犈３－犈２－犈４犐ｉｎｔ＝犈１＋犈３－犈２－犈４

普遍效率犈２犈４－犈３犐ｉｎｔ犈１－犈２犐ｉｎｔ

犈１犈１－犈２＝１－犈１－犈２犈３－犈４＝１－犈３－犈４

供给侧过程—放热过程供冷过程（吸热）

过程品位—（犈２－犈１）／（犎２－犎１）（犈４－犈３）／（犎４－犎３）

接受侧过程—吸热过程受冷过程（放热）

过程品位—（犈４－犈３）／（犎４－犎３）（犈２－犈１）／（犎２－犎１）

过程③化学反应过程

特征或目的绝热反应放热反应吸热反应电解

实际过程或设备绝热反应器有冷却的反应器有加热的反应器电解槽

图示

能量平衡犎１＝犎２犎１＋犎３＝犎２＋犎４犎１＋犎３＝犎２＋犎４犎１＋犠＝犎２

平衡犈１＝犈２＋犐ｉｎｔ犈１＋犈３＝犈２＋犈４＋犐ｉｎｔ犈１＋犈３＝犈２＋犈４＋犐ｉｎｔ犈１＋犠＝犈２＋犐ｉｎｔ

内部损失犐ｉｎｔ＝犈１－犈２犐ｉｎｔ＝犈１＋犈３－犈２－犈４犐ｉｎｔ＝犈１＋犈３－犈２－犈４犐ｉｎｔ＝犈１＋犠－犈２

普遍效率犈２犈４－犈３犐ｉｎｔ犈２－犈１犐ｉｎｔ犈２－犈１犐ｉｎｔ

犈１犈１－犈２＝１－犈１－犈２犈３－犈４＝１－犈３－犈４犠＝１－犠

供给侧过程—放热反应过程供热过程供电过程

过程品位—（犈２－犈１）／（犎２－犎１）（犈４－犈３）／（犎４－犎３）１

接受侧过程—冷却过程吸热反应过程电解反应过程

过程品位—（犈４－犈３）／（犎４－犎３）（犈２－犈１）／（犎２－犎１）（犈２－犈１）／（犎２－犎１）

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犌犅／犜１４９０９—２０２１

表犃．６（续）

过程④混合过程⑤分离过程

特征或目的绝热混合放热混合输入热的分离输入功的分离

实际过程或设备绝热混合器有冷却的混合器蒸馏釜微分过滤、反渗透

图示

能量平衡犎１＋犎２＝犎３犎１＋犎２＋犎４＝犎３＋犎５犎１＋犎４＝犎２＋犎３＋犎５犎１＋犠＝犎２＋犎３

犈１＋犈２＋犈４＝犈１＋犈４＝

平衡犈１＋犈２＝犈３＋犐ｉｎｔ犈１＋犠＝犈２＋犈３＋犐ｉｎｔ

犈３＋犈５＋犐ｉｎｔ犈２＋犈３＋犈５＋犐ｉｎｔ

犐ｉｎｔ＝犈１＋犈２＋犐ｉｎｔ＝犈１＋犈４－

内部损失犐ｉｎｔ＝犈１＋犈２－犈３犐ｉｎｔ＝犈１＋犠－犈２－犈３

犈４－犈３－犈５犈２－犈３－犈５

犈５－犈４＝犈２＋犈３－犈１＝

普遍效率犈３犈１＋犈２－犈３犈４－犈５犈２＋犈３－犈１＝１－犐ｉｎｔ

犈１＋犈２犐ｉｎｔ犐ｉｎｔ犠犠

１－犈１＋犈２－犈３１－犈４－犈５

供给侧过程—混合过程供热过程机械功或供电

（犈１＋犈２－犈３）／

过程品位—（犈５－犈４）／（犎５－犎４）１

（犎１＋犎２－犎３）

接受侧过程—冷却过程分离过程分离过程

过程品位—（犈５－犈４）／（犈２＋犈３－犈１）／（犈２＋犈３－犈１）／

（犎５－犎４）（犎２＋犎３－犎１）（犎２＋犎３－犎１）

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犌犅／犜１４９０９—２０２１

附录犅

（资料性）

能量系统分析实例

犅．１四种建筑供热方式分析及品位分析

犅．１．１确定对象系统

本案例选取四种建筑供热方案作为分析对象，包括天然气燃气锅炉供热、直接电加热供热、电热泵

供热以及太阳能供热。图Ｂ．１的上部是四种供热系统的简化示意图；图中的虚线表示系统边界，方案

１、２和４的供热侧与用户侧构成基本相同；方案３则包含了热泵的内部换热表示。热泵先从水热源（进

口温度为５０℃，出口温度为３５℃）汲取热量，升温后再借助热泵出口加热管（进口温度为１１５℃，出口

温度为９５℃）向用户侧热水加热管供热。图Ｂ．１的下部是四种供热方式的供热侧与用户侧概念化图形

表示。

供热侧