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化工基础数据


⑴恒压热容: Cm,p
⑵恒容热容 : Cm,v 气体的Cm,p和 Cm,v 不同,但固体和液体的 Cm,p和Cm,v差别很小,
化工计算中所用的热容一般都是等压热容。
第二节 常用热力学物性数据
2.计算方法 ⑴ Cp,m a bT cT 2 dT 3 式中a、b、c、d——物质热容随温度变化的拟合参数 ⑵当缺乏数据时,可用基团结构加和法进行估算。
第一节 常用基本物性数据
三、蒸气压和饱和蒸气压
在一定的温度下,液体内的一些分子会由于运动而逸出 液面形成蒸气,同时还有一部分分子从蒸气中经过液面进入 液体内。当逸出液面进入蒸气的分子总数与经过液面进入液 体的分子总数相等时,我们就说液体与其液面上的蒸气呈饱 和状态。当液体与其蒸气呈平衡状态时,此蒸气所产生的压 力称为饱和蒸气压,简称为蒸气压。 蒸气压随温度升高而增加。在相同的温度下,不同的液体的 饱和蒸气压不同。蒸气压越高,液体越容易汽化。
2.分类
⑴蒸发热(或冷凝热):当温度和压力不变,1mol液体蒸发时所需的热量 (或气体冷凝时放出的热量),H用V 表示。
⑵熔融热(或凝固热):当温度和压力不变,1mol固体熔融所需的热量(或 液体凝固时放出的热量),用Hm 表示。
⑶升华热(或凝华热):当温度和压力不变,1mol固体升华时所需的热量 (或气体凝华时放出的热量),H用s 表示。
k
k
k
k
Cp,m nkak nkbkT nkckT 2 nkdkT 3
k 1
k 1
k 1
k 1
式中各参数查取见教材
适合:理想气体
3.举例:略(见教材)
第二节 常用热力学物性数据
二、相变热
1.定义
任何物质都有三种相态,气相、液相和固相,在化工生产过程中,因为反 应条件的变化和化学反应的影响,常有物质会从一种相态变到另一种相态,出 现蒸发、冷凝、结晶、升华等相变过程,在相变发生的过程中伴随着热量的产 生,称为相变热。
第二章 化工常用基础数据
本章要求
1.掌握化工常用基础数据类型;
2.掌握收集化工常用基础数据的方法;
主要内容
常用基本物性数据 常用热力学物性数据 化学反应和热化学数据 传递参数
第一节 常用基本物性数据
一、临界常数
临界常数是重要的物质基本性质数据,它不仅表示本身的 物理意义,而且也是用以计算其他物质基本性质的主要数据。
H U pV
式中 H——体系的焓,J;
U——体系的内能,J;
p——体系的压力,Pa;
V——体系的体积,m3
2.计算
H 2

H1

n
T2 T1
C
p,m
解:(1)用(2-16)式计算,C1 取88,则
HV C1Tb 88 307.6 27068.8J mol 1
(2)用(2-17)式计算,由 TC 466 .7K 、pc 3.637 106 Pa 、Tb 307 .6K
Tbr

Tb Tc

307.6 466.7
0.66
第一节 常用基本物性数据
典型蒸气压计算经验公式 1.安托尼(Antoine)公式:
ln po A B T C
2.克拉贝龙(Clapeyron)蒸气压方程 :
ln po A B T
第一节 常用基本物性数据
蒸汽压的计算举例
例2-2 巳知水的安托尼常数A=7.96681,B=1668.211 C= 228.求100℃时水的饱和蒸气压为多少? 解:
第二节 常用热力学物性数据
3.计算相变热的经验公式
蒸发热的经验公式: ⑴特鲁顿(Trouton)法则
HV C1Tb
⑵里德尔 (Reidel)法则
H V
1.093RTcTbr
ln pc 12.526 0.930 Tbr
⑶克-克(Clausius-Clapeyron)方程
ln
po 1
lg
p水o

A

t
B C

7.96681
1668.21 100 228

2.8808
得:
po 水

760mmHg
第二节 常用热力学物性数据
热力学物性数据是化工计算中常用的另一类基 础数据。常用的有:内能、焓、熵、热容、相变热、 自由能、自由焓等。本节主要内容是介绍热容、相 变热、焓等热力学物性数据的物理意义、计算或估 算方法。

HV T1 T2
po 2
R
T1T2
⑷沃森(Watson)公式
H V2

H
V1
(1 1

Tr 2 Tr1
)0.38
第二节 常用热力学物性数据
4.举例
例2-4 用特鲁顿和里德尔公式分别计算乙醚在正常沸点时的蒸发热(乙醚 的 TC 466 .7K、pc 3.637106 Pa 、Tb 307 .6K )。
1.临界温度 气体可以液化的最高温度称为临界温度,记作Tc。 2.临界压力 临界温度下气体液化所需的最低压力称为临界压力,记作 Pc。 3.临界体积 在临界温度及临界压力下,1mol气体所占的体积称为临界 体积,记作Vc,即为摩尔临界体积。 4.临界常数的应用 临界温度、临界压力和临界体积通称为临界常数。
第一节 常用基本物性数据
二、密度和相对密度 1.密度 ⑴密度 单位体积的物质所具有的质量称为该物质的密度。定义式为
理想气体 :
第一节 常用基本物性数据
⑵重度 单位体积物质的重量称为该物质的重度 ,定义式:
γ=G V
2.相对密度 物质A的相对密度是物质A的密度与基准物质的密度之比。 相对密度一般可通过数据手册查得。
第二节 常用热力学物性数据
一、热容
当对物质进行加热时,其温度升高,当物质冷却时放热,其温度降低。
单位质量的物质温度升高1K(或l℃)所需的热量称为热容,又叫比热。
1.分类 按物质的量分
⑴质量热容 ,单位为 ⑵摩尔热容 ,单位为 按过程特征分
J kg1 K1
J mol1 K1
H v
1.093RTcTbt
ln pC 12.526 0.930 Tbr
1.093 8.314 466 .7 0.66 ln(3.637 10 6 ) 12.526
0.930 0.66

26753.5J mol1
第二节 常用热力学物性数据
三、焓 1.定义 焓是一个状态函数,它的定义式是:
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