2第2章_分离过程中的热力学分解.pptVIP

第2章 分离过程中的热力学;第二章 分离过程中的热力学;第二章 分离过程中的热力学;第二章 分离过程中的热力学;第二章 分离过程中的热力学;第二章 分离过程中的热力学;第二章 分离过程中的热力学;几个术语;几个术语;热力学第一定律;热力学第二定律;2.1 化学平衡;2.1.1封闭体系的化学平衡;熵(S)：组分扩散到空间不同位置、分配于不同的相或处于不同能级的倾向，其定义为可逆过程中体系从环境吸收的热与温度的比值。;第二章 分离过程中的热力学;焓的物理意义： 1) 是人们在处理体系状态变化时引入的一个状态函数，其定义为H = U + PV。 2) 在等压条件下，体系的焓变等于体系的内能变化和体系所做的等压体积膨胀功之和，即ΔH = ΔU + PΔV。 3) 等压变化过程热效应Qp可以直接测定。在等压条件下只做体积膨胀功的体系的焓变等于Qp，即ΔH = Qp。此即焓变的具体物理意义。 4) 对理想气体而言，PΔV = ΔnRT，所以ΔH = ΔU + ΔnRT。;（2）分离熵与混合熵;混合熵(DSmix)的计算公式;摩尔混合熵( );例: 已知空气的基本组成（摩尔分数）为N20.78，O20.21，Ar0.01。求其摩尔混合熵和摩尔分离熵。;第二章 分离过程中的热力学;第二章 分离过程中的热力学;第二章 分离过程中的热力学;第二章 分离过程中的热力学;第二章 分离过程中的热力学;2.1.2 敞开体系的化学平衡;敞开体系的化学平衡;敞开体系的化学平衡;第二章 分离过程中的热力学;2.1.3 有外场存在时的化学平衡;第二章 分离过程中的热力学;第二章 分离过程中的热力学;2.2.1 分配等温线;朗格缪尔型吸附等温线;液-固吸附比气固吸附复杂得多，因为溶剂也会与吸附表面发生作用。如果忽略溶剂与吸附表面的相互作用，可以把朗格缪尔吸附方程中的溶质分压P改成溶质浓度c：;气-液分配平衡是气体在溶液中的溶解平衡。符合经验的亨利(Henry)定律：在等温等压下，某种气体在溶液中的溶解度ci与液面上该溶质气体的平衡压力pi成正比，即 ci = Kpi;式中， 称为热力学分配系数，它在整个浓度范围内为常数。 ;2.2.2 分配定律;2.2.2 分配定律;第二章 分离过程中的热力学;2.3 相平衡;2.3 相平衡;2.3.1 单组分体系的相平衡;单组分体系的相图;2.3.1单组分体系的相平衡;克拉佩龙（Claoeyron）方程; 可以从一个温度下的饱和蒸汽压计算另一温度下的饱和蒸汽压。 饱和蒸汽压是蒸馏、升华、气相色谱分离的基础。;2.3.2 双组分体系的相平衡;双组分体系的气-液相平衡;根据道尔顿（Dalot）分压定律：液体上方的总蒸汽压等于各组分的分压之和，对于A、B两组分体系，即 p = pA + pB 道尔顿分压定律的另一种形式是气相中某组分i的蒸汽压Pi等于该体系的蒸汽压P与其气相的摩尔分数yi的乘积，即 pi = p yi;----泡点方程，p-x关系;例：已知苯—甲苯蒸馏塔的温度为82 ℃ ，气相中苯的摩尔数为0.95，从手册中查得82 ℃苯和甲苯的饱和蒸压分别为1.095 kgf/cm2和0.43kgf/cm2 。求此塔的压力p及液体中苯的摩尔分数。;作业