文档介绍：高等化工热力学
Advanced Chemical Engineering Thermodynamics
杨文玲
:高等教育出版社,1982.
赵广绪、——:化学工业出版社,1984.
:浙江大学出版社,1990.
:上海科学技术文献出版社,1994.
[美]John M. Prausnitz, [德] Rudiger N. Lichtenthaler, [葡]Edmundo Gones de Azevedo著. 陆小华, 刘洪来译. 流体相平衡的分子热力学. 北京:化学工业出版社,2006.
主要参考书
第1章热力学原理
第2章分子间力与位能函数
第3章流体的PVT关系
第4章液体溶液
第5章化工过程能量分析
第6章蒸汽动力循环和制冷循环
第 7 章相平衡
主要内容
第1章热力学原理
热力学第零定律与温度
热力学第一定律与内能
热力学第二定律与熵
热力学基本方程
平衡与稳定性准则
Gibbs-Duhem方程
热力学第零定律
: 若两个物体分别与第三个物体达热平衡,则它们互为热平衡,处于热平衡的物体具有相同的温度。
A B
C
: 第零定律讨论的是热平衡及温度,为温度概念的建立提供了实验基础,是温度测量和建立温标的理论依据。
热力学第零定律与温度
温度及测量
许多物质的温度效应很敏感,如热膨胀、热电效应、能量的辐射,这些效应可用作量温学的基础,是温度测量的依据。
原则上,温度的测量可从选定两固定点出发。比如以常压下水的凝固点为0℃,以水的沸点为100℃,中间等分即可测量0-100℃之间的温度值。
测量温度的仪表称为温度计。人们把温度计上相应于固定点的温度作为基准,选定介质可观察的性质,用线形内插或外推来测量未知温度。
水银温度计
热膨胀效应
热电效应
酒精温度计
热电偶
遇到的困难:恒温的同一物体(如沸点下甲醇)在不同种类的温度计上会升到不同的读数,除非这温度刚好在一固定点上。
例如:标定铜-康铜热电偶、铬-铝热点偶、水银玻璃温度计,水冰点的读数为0℃,水沸点为100℃。用直线内插,对甲醇的沸点却给出不同的读数。
表明:虽然定义温度为观察条件下体系的一种性质,温度与测量仪表的性质有关。
如何避免测量仪表对测量温度的影响?
找一种物质,其温度效应在任何情况下都相同或温度效应与该物质的性质及量无关。
有!理想气体及理想气体温度计。
理想气体温度计特点:总是给出精确的相同的读数,与温度计中的气体性质和量无关。
理想气体温度计:是以固定量的气体充入一可变体积的容器中,采取措施使气体的体积和压力的测量准确。先保持在冰点,然后在水的沸点作PV关系图,在零压下确定P和V的乘积( PV )的极限值(β),如右图:
由(1-1)、(1-2) 得:
(1-3)
用理想气体温度表示,则气体服从理想气体定律:
(1-2)
在任一固定温度,测定同样气体的β值,则理想气体的绝对温度为:
(1-1)
显然,理想气体温标突出的优点是同样的温度读数与所用气体无关。
K与所用气体的量有关,当用1mol气体时,K=R,则:
(1-4)
由热二律得出,理想气体的绝对温度与热力学温标一致。因此我们得到了标定一切其他形式温度计的基础。