第二章化工基础数据精选文档.ppt

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1、第二章化工基础数据第二章化工基础数据本讲稿第一页，共十九页第一节第一节 常用基本物性数据常用基本物性数据p9一、临界常数一、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。1.临界温度p10 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。临界温度、临界压力和临界体积通称为临界常数。临界温度、临界压力

2、和临界体积通称为临界常数。临界温度、临界压力和临界体积通称为临界常数。考点：什么是临界常数？考点：什么是临界常数？考点：什么是临界常数？考点：什么是临界常数？本讲稿第二页，共十九页第一节第一节 常用基本物性数据常用基本物性数据二、密度和相对密度二、密度和相对密度1.密度密度密度密度单位体积的物质单位体积的物质所具有的所具有的质量质量称为该物质的密度。定义式为称为该物质的密度。定义式为注意：国际单位注意：国际单位kg.m-3理想气体理想气体：p13注意：注意：1、使用条件是理想气体、使用条件是理想气体 2、M的国际单位的国际单位kg.kmol-1本讲稿第三页，共十九页重度重度重度重度p14p14

3、单位体积物质的重量称为该物质的重度，定义式：注意：与密度的区别及随温度和压力的变化2.2.相对密度相对密度相对密度相对密度物质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。第一节第一节 常用基本物性数据常用基本物性数据 本讲稿第四页，共十九页三、三、蒸气压和饱和蒸气压蒸气压和饱和蒸气压p15 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

4、，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。注意：两个考点 第一节第一节 常用基本物性数据常用基本物性数据本讲稿第五页，共十九页典型蒸气压计算经验公式p161.安托尼(Antoine)公式：2.克拉贝龙（Clapeyron）蒸气压方程：注意：两个公式是分别应用于压力范围不同的情况下 第一节第一节 常用基本物性数据常用基本物性数据本讲稿第六页，共十九页第一节第一节 常用基本物性数据常用基本物性数据蒸汽压的计算举例蒸汽压的计算举例 例例2-2 巳知水的安托尼常数巳知水的安托尼常数A7.96681，B1668.211 C228求求1

5、00时水的饱和蒸气压为多少？时水的饱和蒸气压为多少？解：得：本讲稿第七页，共十九页 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。考点：填充题第二节第二节 常用热力学物性数据常用热力学物性数据p17本讲稿第八页，共十九页一、热容一、热容p17 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 质量热容，单位为 摩尔热容，单位为 按按过程特征过程特征分分 恒压热容

6、：恒容热容：气体的 和 不同，但固体和液体的 和 差别很小，化工计算中所用的热容一般都是等压热容。第二节第二节 常用热力学物性数据常用热力学物性数据本讲稿第九页，共十九页2.计算方法计算方法p18式中a、b、c、d物质热容随温度变化的拟合参数 当缺乏数据时，可用基团结构加和法进行估算。式中各参数查取见教材适合：理想气体适合：理想气体3.举例：略（见教材）举例：略（见教材）第二节第二节 常用热力学物性数据常用热力学物性数据本讲稿第十页，共十九页第二节 常用热力学物性数据二、相变热二、相变热二、相变热二、相变热p20p201.1.定义定义定义定义 任何物质都有三种相态，任何物质都有三种相态，气相、

7、液相和固相气相、液相和固相，在化工生产过程中，因为反应条件的变化和，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、升华蒸发、冷凝、结晶、升华等相等相变过程，在相变发生的过程中变过程，在相变发生的过程中伴随着热量的产生，称为相变热伴随着热量的产生，称为相变热。2.2.分类分类分类分类蒸发热（或冷凝热）：当温度和压力不变，蒸发热（或冷凝热）：当温度和压力不变，1mol液体液体蒸发时所需蒸发时所需的热量（的热量（或气体冷凝或气体冷凝时放出的热量时放出的热量），用），用 表示。表示

8、。熔融热（或凝固热）：当温度和压力不变，熔融热（或凝固热）：当温度和压力不变，1mol固体熔融固体熔融所需的热量（或所需的热量（或液体凝固时液体凝固时放出放出的热量），用的热量），用 表示。表示。升华热（或凝华热）：当温度和压力不变，升华热（或凝华热）：当温度和压力不变，1mol固体升华时固体升华时所需的热量（所需的热量（或气体凝华时或气体凝华时放出放出的热量），用的热量），用 表示。表示。本讲稿第十一页，共十九页第二节 常用热力学物性数据3.计算相变热的经验公式p20蒸发热的经验公式：特鲁顿（Trouton）法则里德尔（Reidel）法则 克-克（Clausius-Clapeyron）方程

9、沃森（Watson）公式 本讲稿第十二页，共十九页第二节 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 、）。p21解：（1）用（2-16）式计算，取88，则（2）用（2-17）式计算，由 、本讲稿第十三页，共十九页第二节 常用热力学物性数据三、焓p221.定义焓是一个状态函数，它的定义式是：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.计算本讲稿第十四页，共十九页 化化化化工工工工产产产产品品品品的的的的生生生生产产产产过过过过程程程程往往往往往往往往伴伴伴伴随随随随着着着着化化化化学学学学反反反反应应应

10、应，化化化化学学学学反反反反应应应应过过过过程程程程的的的的反反反反应应应应热热热热是是是是能能能能量量量量衡衡衡衡算算算算过过过过程程程程中中中中的的的的一一一一个个个个重重重重要要要要参参参参数数数数，本本本本节节节节重重重重点点点点介介介介绍绍绍绍标标标标准生成热、标准燃烧热及反应热准生成热、标准燃烧热及反应热准生成热、标准燃烧热及反应热准生成热、标准燃烧热及反应热的有关概念及它们之间的联系。的有关概念及它们之间的联系。的有关概念及它们之间的联系。的有关概念及它们之间的联系。一、标准生成热标准生成热第三节 化学反应和热化学数据p23 在25，101.3kPa下，由稳定单质生成1mol化合

11、物时的焓变即为标准生成热，以 表示，单位为：kJmol-1，与物质状态有关，同一种物质在气态、液态和固态的标准生成热都是不一样的，在25，101.3kPa下，处于稳定状态的单质其 =0，常见物质的 可查有关的手册，本书附录中也收录了一些常见物质的标准生成热数据。本讲稿第十五页，共十九页二、标准燃烧热标准燃烧热第三节 化学反应和热化学数据三、反应热三、反应热p24 1.定义定义:是等温下化学反应释放或吸收的热量。在25，101.3kPa下，由各种处于稳定状态的1mol物质进行燃烧反应生成指定燃烧产物时的焓变，称为物质的标准燃烧热，以 表示。常见物质的 可查有关的手册，本书附录中也收录了一些常见物

12、质的标准燃烧热数据。本讲稿第十六页，共十九页第三节 化学反应和热化学数据 2计算1）由标准生成热计算标准反应热由标准生成热计算标准反应热可采用下式：2）由标准燃烧热计算注意:两者的区别,一个是生成物减反应物，而另一个是反应物减生成物。本讲稿第十七页，共十九页第四节 传递参数 一、黏度p271.定义 当流体流动时，由于其内部分子间的作用力产生的阻力。不同的流体产生的阻力大小不同，所以有的流体容易流动，有的流体较难流动。表示这种阻力大小的物性叫做黏度。2.分类 黏度一般分为动力黏度和运动黏度两种。动力黏度动力黏度度是两流体层相距1cm，其面积各为1cm2，相对 移动速度为lcms时所产生的阻力。动力黏度又称绝对黏度，通常所谓的黏度就是指动力黏度。运动黏度运动黏度是流体的动力黏度与其密度之比：本讲稿第十八页，共十九页第四节 传递参数二、热导率 热量能够从物体的高温部分沿着物体传到其低温部分。这种传热过程叫做热传导。不同的物质传热的本领并不相同。物质的传热本领可以用热导率表示。热导率的定义为物质厚度为1m，其两壁面温度相差1K时，每单位时间通过该平壁的热量，以表示,数值越大，该物质的导热性能越好。规律：金属的热导率最大，传热效果最好，非金属的固体次之，液体的较小，气体的最小。考点：概念。习题p30.第八题本讲稿第十九页，共十九页