热力学公式总结及适用条件

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热力学公式

标签:文库时间:2025-02-16
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电熔镁砂热回收热量引用计算公式说明

本课题主要研究熔坨高温回收利用,众所周知,物体能量传递主要以热传导、对流换热、辐射三种方式进行传递。本课题主要涉及到熔坨自身热传导,气体对物体表面对流换热传导过程。物体能量主要是以物体温度作为表征,其中还有化学能、汽化热能等其它不以温度为表征的能量。在本课题能量传递过程中共涉及到熔坨非稳态导热过程,空气与熔坨间的对流放热过程,热空气与矿石原料对流换热过程和矿石原料加热过程,

一、 在热工过程热平衡计算中应用了热力学第一定律(即能量

守恒定律),其表达式根据能量守恒定律得知,熔坨的放出热量等于空气的得热;热空气放热等于矿石原料的热量(其中含有矿石原料的分解热),并考虑到系统的热损失。

二、 在热量传递过程采用熔坨非稳态热传导(熔坨自身传热)

放热和矿石原料非稳态传到加热计算;空气与熔坨和热空气加热矿石原料的对流换热计算公式(即牛顿冷却或加热公式)。

三、 任何物质在高于绝对零度的温度下,必然具有热能,其能

量值与物质的比热容、物质质量、物质所具有的温度有关。据此计算熔坨的总能量,整个放热期间终了时刻的能量。整个吸热过程终了时刻物质所具有的热能(含化学分解热能)。根据能量传递过程中的热量计算工序所要求的矿石原料加热量

热力学总结

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第一章 基 本 概 念 1.基本概念

热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。

边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。

外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。

闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。

开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。

绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。

孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。 单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。

复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。 单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。

多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。

非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。

热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态。

平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这

工程热力学总结

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工程热力学总结

第一章,基本概念

工质: 实现热能和机械能相互转化的媒介物质。 热源(高温热源) :工质从中吸取热能的物系。 冷源(低温热源) :接受工质排出热能的物系。 热力系统(热力系):人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统。系统选择有任意性,可以是物质(气体,也可以是气缸(工具))。 外界:热力系统以外的部分。 边界:系统与外界之间的分。

系统分类(按能量物质交换分类)

闭口系统:系统与外界无物质交换,系统内质量(关键看质量,只要质量不变,即使气体空间位置发生变化,仍为闭口系,漏气问题常用)恒定不变,也称控制质量

开口系统:系统与外界有物质交换,系统被划定在一定容积范围内,也称控制容积 绝热系统:系统与外界无热量交换

孤立系统:系统与外界既无能量交换,也无物质交换

简单可压缩系统:系统与外界只有热量与容积功交换(现如今均为简单可压缩)。

热力学状态:工质在热力变化过程中某一瞬间呈现出来的宏观物理状况,简称状态(了解即可)

状态参数:描述工质所处状态的宏观物理量。如温度、压力体积、焓(H)、熵(S)、热力学能(u)等。

状态参数其值只取决于初终态,与过程无关。

常用的状态参数有: 压力P、温度T、体积V、热力学能U、

工程热力学总结

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工程热力学总结

第一章,基本概念

工质: 实现热能和机械能相互转化的媒介物质。 热源(高温热源) :工质从中吸取热能的物系。 冷源(低温热源) :接受工质排出热能的物系。 热力系统(热力系):人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统。系统选择有任意性,可以是物质(气体,也可以是气缸(工具))。 外界:热力系统以外的部分。 边界:系统与外界之间的分。

系统分类(按能量物质交换分类)

闭口系统:系统与外界无物质交换,系统内质量(关键看质量,只要质量不变,即使气体空间位置发生变化,仍为闭口系,漏气问题常用)恒定不变,也称控制质量

开口系统:系统与外界有物质交换,系统被划定在一定容积范围内,也称控制容积 绝热系统:系统与外界无热量交换

孤立系统:系统与外界既无能量交换,也无物质交换

简单可压缩系统:系统与外界只有热量与容积功交换(现如今均为简单可压缩)。

热力学状态:工质在热力变化过程中某一瞬间呈现出来的宏观物理状况,简称状态(了解即可)

状态参数:描述工质所处状态的宏观物理量。如温度、压力体积、焓(H)、熵(S)、热力学能(u)等。

状态参数其值只取决于初终态,与过程无关。

常用的状态参数有: 压力P、温度T、体积V、热力学能U、

公式及其适用条件总结(1)

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物理化学主要公式及使用条件

1-40

B

B B B ?

B B

m m

? ?

第一章 气体的 pVT 关系

1. 理想气体状态方程式 pV

= (m / M )RT

= n RT

pV m

= p (V / n ) = R T

式中 p ,V ,T 及 n 单位分别为 Pa ,m 3,K 及 mol 。 V m = V / n 称为气体的摩尔体积,其单位为 m 3 ·

mol -1 。 R =8.314510 J · mol -1 · K -1 ,称为摩尔气体常数。 此式适用于理想气体,近似地适用于低压

的真实气体。

2. 气体混合物 (1) 组成

摩尔分数

y B (或 x B ) = n B / ∑ n A

A

体积分数

?B = y B V

m, B

/

y A

V ?

m, A A

式中 ∑

n A A

为混合气体总的物质的量。V

m, A

表示在一定 T ,p 下纯气体 A 的摩尔体积。 ∑ y A V

A

?

m, A

为在一定 T ,p 下混合之前各纯组分体积的总和。 (2) 摩尔质量

M mix = ∑

y B M B = m / n = ∑ M B / ∑n B B

B

B

式中 m = ∑ m B

B

为混合气体的总质量, n = ∑ n B 为混合气体总的

工程热力学概念总结

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工程热力学总结 第一章基本概念 1.基本概念 热力系统:这种被人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统叫做热力系统(简称系统,体系)。

边界:系统与外界之间的分界面,称为边界。 外界:与系统发生质能交换的物体称为外界。 闭口系统:一个热力系统如果和外界只有能量交换而无物质交换的系统称为闭口系统,因闭口系统内的质量保持恒定不变,所以闭口系统也称控制质量。

开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。

绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。

孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。 单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。

复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。 单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。

多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。

非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。 热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态。 平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观

工程热力学总结 - 图文

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工程热力学部分

工质(substance):实现热能和机械能转化的媒介物质。

1. 基本概念

1.1 平衡状态及状态参数

1.平衡状态:

一个热力系统,如果在不受外界影响的条件下, 系统的状态能够始终保持不变,则系统的这种状态 为平衡状态。

2. 状态参数(state parameter)

描述工质所处状态的宏观物理量 ( 状态参数的值只取决于给定的状态,与如何达到这一状态的途径无关 )

3 基本状态参数 压力(绝对) 温度 比体积

(1)温度 (temperature)是标志物体冷热程度的参数。 (2)热力学第零定律(the zeroth law of Thermodynamics)

如果两个物体同时与第三个物体处于热平衡,则它们彼此也处于热平衡。

? 水的三相点温度 t = 0.01 ℃

热力学温标基准点:取水的三相点(triple point)(纯水固、液、气三相平衡共存的状态点)为基准点,定义其温度为273.16 K。 (3)压力

大量分子与容器壁面碰撞作用力的统计平均值。 压力:单位面积上所受的垂直作用力 (4). 比体积及密度

说明

热力学

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热力学第一定律习题:

1. 封闭系统过程体积功为零的条件是( )。 封闭系统过程的ΔU=0的条件是( )。 封闭系统过程的ΔH=0的条件是( )。

封闭系统过程ΔU=ΔH的条件:(1)理想气体单纯pVT变化过程:( );

(2)理想气体化学变化过程:( )。

2. 一定量理想气体节流膨胀过程中:μJ-T=( );ΔH=( ); ΔU=( ); W=( )。

某状态下空气经过节流膨胀过程的Δ(pV)>0,则μJ-T ( );ΔH ( ); ΔU ( )。(判断大于0、等于0还是小于0.)

3. 一定量的单原子理想气体某过程的Δ(pV)=20kJ,则此过程的ΔU=( )kJ, ΔH=( )kJ。

4. 绝热恒容非体积功为0的系统,过程的??H/?p?V,Q?0?( )。 5. 在300K及常压下,2

热力学

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2 热力学第一定律

本章学习要求:

1.掌握热力学的基本概念,重点掌握状态函数的特点。

2.明确热力学能(U)和焓(H)都是状态函数,热(Q)和功(W)都是与过程相关的物理量。

3.初步掌握用状态函数分析和处理问题的方法。 4.理解可逆过程与最大功的概念。

5.掌握热力学第一定律的表述与数学表达式,学会计算理想气体单纯状态变化过程、相变、化学变化过程的△U、△H、Q及W。

6.理解反应进度与反应热效应的概念,掌握热力学第一定律与黑斯定律的关系,能熟练地应用黑斯定律由生成热与燃烧热计算常温下的反应热。 7.学会应用基尔霍夫定律计算不同温度下的反应热。

在生产实践与科学研究中,我们常碰到这样一些问题:一个物理或化学过程发生后能量得失关系如何?是吸热还是放热?一个新的制备方案能否实现?如何反映最佳反应条件?在一定条件下反应的最高产量可达多少?热力学就是解决这些关系的。

热力学是研究能量互相转换所遵循规律的科学。将热力学基本原理用来研究化学现象以及与化学有关的物理现象就是化学热力学。它的主要内容是利用热力学第一定律计算化学反应的热效应;利用热力学第二定律解决化学反应的方向与限度以及与平衡有关的问题。

热力学两个定律在化学过程以及与化学有关的物理过程中

热力学

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2 热力学第一定律

本章学习要求:

1.掌握热力学的基本概念,重点掌握状态函数的特点。

2.明确热力学能(U)和焓(H)都是状态函数,热(Q)和功(W)都是与过程相关的物理量。

3.初步掌握用状态函数分析和处理问题的方法。 4.理解可逆过程与最大功的概念。

5.掌握热力学第一定律的表述与数学表达式,学会计算理想气体单纯状态变化过程、相变、化学变化过程的△U、△H、Q及W。

6.理解反应进度与反应热效应的概念,掌握热力学第一定律与黑斯定律的关系,能熟练地应用黑斯定律由生成热与燃烧热计算常温下的反应热。 7.学会应用基尔霍夫定律计算不同温度下的反应热。

在生产实践与科学研究中,我们常碰到这样一些问题:一个物理或化学过程发生后能量得失关系如何?是吸热还是放热?一个新的制备方案能否实现?如何反映最佳反应条件?在一定条件下反应的最高产量可达多少?热力学就是解决这些关系的。

热力学是研究能量互相转换所遵循规律的科学。将热力学基本原理用来研究化学现象以及与化学有关的物理现象就是化学热力学。它的主要内容是利用热力学第一定律计算化学反应的热效应;利用热力学第二定律解决化学反应的方向与限度以及与平衡有关的问题。

热力学两个定律在化学过程以及与化学有关的物理过程中