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CHAPTER 5 ENERGY BALANCE 式中?j—反应物j在化学反应方程式中的系数； rj—反应物j在t oC时的相变热，kJ?mol-1。 应注意物质的相态不同，其Cp值也不同 解：由例4-7可知，乙醇脱氢制乙醛过程为连续过程，对该过程进行热量衡算的目的是为了确定反应过程中的补充加热速率。依题意，可以反应器为衡算对象,绘出热量衡算示意图,如图5-2所示。 ?图5-2 乙醇脱氢制乙醛过程热量衡算示意图 5.4 Examples of Energy Balance ? 则热量平衡方程式可表示为 由于是连续过程，则Q5=0；依题意知Q6=0。 取热量衡算的基准温度为25oC，则 ? 5.4 Examples of Energy Balance ? 过程的热效应Q3主要为化学变化热，即 Qc由两部分组成，其中乙醇脱氢制乙醛的化学变化热为 kJ?h-1 5.4 Examples of Energy Balance 乙醇脱氢生成副产物乙酸乙酯的化学变化热为 则 kJ?h-1 5.4 Examples of Energy Balance Q4由四部分组成,其中未反应乙醇带走热量为 乙醛带走热量为 乙酸乙酯带走热量为 5.4 Examples of Energy Balance 氢气带走热量为 则 所以 故反应过程所需的补充加热速率为1.148?106kJ?h-1。 5.4 Examples of Energy Balance 对于一些常用的酸、碱水溶液，也可将溶液的积分溶解热数据回归成相应的经验公式，以便于应用。例如：硫酸的积分溶解热可按SO3溶于水的热效应用下式估算 (5-13) 式中 ?Hs—SO3溶于水形成硫酸的积分溶解热，kJ?(kg H2O)-1；m—以SO3计，硫酸的质量分率； t—操作温度，0C。 (1) Integral heat of solution 又如，硝酸的积分溶解热可用下式估算 (5-14) 式中?Hs——硝酸的积分溶解热，kJ?(mol HNO3)-1； n——溶解1mol HNO3的H2O的摩尔数，mol。 (1) Integral heat of solution 再如，盐酸的积分溶解热可用下式估算 (5-15) 式中 ?Hs——盐酸的积分溶解热，kJ?(mol HCl)-1； n——溶解1mol HCl的H2O的摩尔数，mol。 (1) Integral heat of solution 恒温恒压下，将一定量的溶剂加入到含1摩尔溶质的溶液中，形成较稀的溶液时所产生的热效应称为积分稀释热，简称稀释热。显然，两种不同浓度下的积分溶解热之差就是溶液由一种浓度稀释至另一种浓度的积分稀释热。 (2) Integral heat of dilution 例如，向由1mol H2SO4和1mol H2O组成的溶液中加入5mol水进行稀释的过程可表示为 ? 由表5-1可知，1mol H2SO4和6mol H2O组成的H2SO4水溶液的积分溶解热为60.79 kJ?mol-1，1mol H2SO4和1mol H2O组成的H2SO4水溶液的积分溶解热为28.09 kJ?mol-1，则上述稀释过程的浓度变化热或积分稀释热为 Qp (2) Integral heat of dilution 例5-1 在25 oC和1.013?105Pa下，用水稀释78%的硫酸水溶液以配制25%的硫酸水溶液。拟配制25%的硫酸水溶液1000kg，试计算：(1) 78%的硫