工学第十四章工程热力学.pptx
《工学第十四章工程热力学.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工学第十四章工程热力学.pptx(57页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第十四章第十四章 化学热力学基础化学热力学基础Chemical Thermodynamics Base14-1 概概 述述目的目的:动力装置煤、油、天然气的燃烧动力装置煤、油、天然气的燃烧应用:应用:化学反应的过程化学反应的过程 chemical reaction水处理水处理化工过程化工过程 热力学基本定律用于化学过程,热力学基本定律用于化学过程,研究这些过程能量的转换、平衡、研究这些过程能量的转换、平衡、方向性、化学平衡方向性、化学平衡有化学反应过程的特点有化学反应过程的特点1、独立变量数、独立变量数 力不平衡势力不平衡势热不平衡势热不平衡势化学势化学势 Chemical potential
2、无化学反应:无化学反应:简单可压缩系统,简单可压缩系统,2有化学反应:有化学反应:独立变量数独立变量数2有化学反应过程的特点有化学反应过程的特点2、基本热力过程、基本热力过程T +vT +pp +sv +s无化学反应:无化学反应:Tvps有有化化学学反反应应测固、液燃料的发热量测固、液燃料的发热量测气体燃料的发热量测气体燃料的发热量燃气轮机燃烧室燃气轮机燃烧室绝热容器绝热容器有化学反应过程的特点有化学反应过程的特点3、质量守恒、质量守恒 Mass balancea,b,c,d 化学计量系数化学计量系数无化学反应:无化学反应:物质的种类和数量不变物质的种类和数量不变反应物反应物Reactants
3、生成物生成物Products有化学反应:有化学反应:物质的种类和数量变化物质的种类和数量变化 原子数守恒原子数守恒一般式一般式4、反应热、反应热(heat of reaction)化学反应中物系与外界交换的热量。化学反应中物系与外界交换的热量。向外界放出热量的反应称向外界放出热量的反应称放热反应放热反应,从外界吸热的反应为从外界吸热的反应为吸热反应吸热反应,吸热为正吸热为正,放热为负。放热为负。例:氢气燃烧生成水的反应是放热反应,乙炔的生成反应是吸热反应:有化学反应过程的特点有化学反应过程的特点5、功、功反应物系中与外界交换的功包含体积变化反应物系中与外界交换的功包含体积变化功、电功及对磁力以
4、及其它性质的力作功:功、电功及对磁力以及其它性质的力作功:总功总功有用功,不计体积功有用功,不计体积功体积功,无法利用体积功,无法利用系统对外作功为正,外界对系统作功为负系统对外作功为正,外界对系统作功为负 有化学反应过程的特点有化学反应过程的特点6、热力学能化学反应物系热力学能变化包括化学内能化学反应物系热力学能变化包括化学内能(也称化学能)(也称化学能)7、物质的量 化学反应物系物质的量可能增大、减小化学反应物系物质的量可能增大、减小或者保持不变。或者保持不变。不是质量不是质量有化学反应过程的特点有化学反应过程的特点二二.可逆过程和不可逆过程可逆过程和不可逆过程 在完成某含有化学反应的过程
5、后,当使过程沿相反在完成某含有化学反应的过程后,当使过程沿相反方向进行时,能够使物系和外界完全恢复到原来状态,方向进行时,能够使物系和外界完全恢复到原来状态,不留下任何变化的理想过程就是可逆过程。不留下任何变化的理想过程就是可逆过程。一切含有化学反应的实际过程都是不可逆的,可逆一切含有化学反应的实际过程都是不可逆的,可逆过程是一种理想的极限。少数特殊条件下的化学反应,过程是一种理想的极限。少数特殊条件下的化学反应,如蓄电池的放电和充电,接近可逆,而象燃烧反应则是如蓄电池的放电和充电,接近可逆,而象燃烧反应则是强烈的不可逆过程。强烈的不可逆过程。幻灯片 10 化学反应过程中,若正向反应能作出有用
6、功,则在化学反应过程中,若正向反应能作出有用功,则在逆向反应中必须由外界对反应物系作功。可逆时正向反逆向反应中必须由外界对反应物系作功。可逆时正向反应作出的有用功与逆向反应时所需加入的功绝对值相同,应作出的有用功与逆向反应时所需加入的功绝对值相同,符号相反。可逆正向反应作出的有用功最大,其逆向反符号相反。可逆正向反应作出的有用功最大,其逆向反应时所需输入的有用功的绝对值最小。应时所需输入的有用功的绝对值最小。PEMFC Working Principles14-2 热一律在化学反应系统中的应用热一律在化学反应系统中的应用一、一、化学反应系统的热一律表达式化学反应系统的热一律表达式本章只考虑容积
7、变化功,忽略动、位能变化本章只考虑容积变化功,忽略动、位能变化1、闭口系、闭口系容积变化功容积变化功生成物生成物反应物反应物Chemically reacting systems化学反应系统的化学反应系统的热一律表达式热一律表达式1、闭口系、闭口系vpv +绝热绝热p +绝热绝热化学反应系统的化学反应系统的热一律表达式热一律表达式2、开口系、开口系pp +绝热绝热化学反应热效应化学反应热效应 Thermal effect 当系统经历一个化学反应过程,只作容当系统经历一个化学反应过程,只作容积变化功,若所得积变化功,若所得生成物的温度生成物的温度与与反应物温反应物温度相等度相等,这时,这时1km
8、ol主要反应物或生成物所主要反应物或生成物所吸收或放出的热量吸收或放出的热量 反应热效应反应热效应取取1kmol CH4 作为基准作为基准定容热效应定容热效应定压热效应定压热效应常用常用规定:吸热为正,放热为负规定:吸热为正,放热为负化学反应热效应化学反应热效应定容热效应定容热效应定压热效应定压热效应状态量状态量T +v1atmT +p1atm定压热效应和定容热效应定压热效应和定容热效应固体、液体燃料固体、液体燃料参与反应的是理想气体参与反应的是理想气体一般燃烧反应分子数变化不大一般燃烧反应分子数变化不大定压热效应和定容热效应定压热效应和定容热效应一般一般固体、液体、理想气体同时参与反应固体、
9、液体、理想气体同时参与反应只计气体反应前后只计气体反应前后固、液固、液一般燃烧工程,一般燃烧工程,用的最多用的最多标准定压热效应标准定压热效应不同的不同的T,p下,热效应不同,为比较下,热效应不同,为比较标准态:标准态:25oC(298.15K),1 atm(101.325kPa)标准定压热效应标准定压热效应 或或 查手册查手册 Standard reference state热效应与反应热热效应与反应热Heat of reaction反应热:系统与外界交换的热量,反应热:系统与外界交换的热量,过程量过程量热效应:热效应:容积变化功容积变化功T 1 kmol状态量状态量盖斯定律盖斯定律Hess
10、 Law盖斯定律盖斯定律(1840年年)当反应前后物质的当反应前后物质的种类给定时,化学反种类给定时,化学反应的应的热效应热效应,与中间,与中间过程无关,只与过程过程无关,只与过程初始和终了状态有关。初始和终了状态有关。CDABEQp1Qp2Qp3Qp4Qp5 某些测不出(或不易某些测不出(或不易测)的热效应可由易测)的热效应可由易测的热效应代替。测的热效应代替。盖斯定律举例盖斯定律举例测不准测不准同时产生同时产生标准态标准态燃烧热值(发热量、热值)燃烧热值(发热量、热值)1kmol燃料完全燃烧时的热效应的绝对值燃料完全燃烧时的热效应的绝对值标准状态标准状态CO的的标准热值标准热值例例放热为负
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工学 第十四 工程 热力学
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。