化工常用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)培訓(xùn)資料

1、高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍第二章 化工常用基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 1 1. .掌握化工常用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型；掌握化工常用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型； 2.2.掌握收集化工常用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的方法；掌握收集化工常用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的方法； 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 常用基本物性數(shù)據(jù)常用基本物性數(shù)據(jù) 常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù) 化學(xué)反應(yīng)和熱化學(xué)數(shù)據(jù)化學(xué)反應(yīng)和熱化學(xué)數(shù)據(jù) 傳遞參數(shù)傳遞參數(shù) 本章要求本章要求 高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工

2、業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍第一節(jié)第一節(jié) 常用基本物性數(shù)據(jù)常用基本物性數(shù)據(jù)一、臨界常數(shù)一、臨界常數(shù) 臨界常數(shù)是重要的物質(zhì)基本性質(zhì)數(shù)據(jù)，它不僅表示本身的物理意義，而且也是用以計算其他物質(zhì)基本性質(zhì)的主要數(shù)據(jù)。 1.臨界溫度 氣體可以液化的最高溫度稱為臨界溫度，記作Tc。 2.臨界壓力 臨界溫度下氣體液化所需的最低壓力稱為臨界壓力，記作Pc。 3.臨界體積 在臨界溫度及臨界壓力下，1mol氣體所占的體積稱為臨界體積，記作Vc，即為摩爾臨界體積。 4.臨界常數(shù)的應(yīng)用 高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社

3、課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍第一節(jié)第一節(jié) 常用基本物性數(shù)據(jù)常用基本物性數(shù)據(jù)二、密度和相對密度二、密度和相對密度1.密度密度密度密度單位體積的物質(zhì)所具有的質(zhì)量稱為該物質(zhì)的密度。定義式為單位體積的物質(zhì)所具有的質(zhì)量稱為該物質(zhì)的密度。定義式為理想氣體理想氣體 ：高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍單位體積物質(zhì)的重量稱為該物質(zhì)的重度 ，定義式：物質(zhì)A的相對密度是物質(zhì)A的密度與基準(zhǔn)物質(zhì)的密度之比。相對密度一般可通過數(shù)據(jù)手冊查得。第一節(jié)第一節(jié) 常用基本物性數(shù)據(jù)常用基本物性數(shù)據(jù) VG 高職

4、高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍三、三、蒸氣壓和飽和蒸氣壓蒸氣壓和飽和蒸氣壓 在一定的溫度下，液體內(nèi)的一些分子會由于運(yùn)動而逸出液面形成蒸氣，同時還有一部分分子從蒸氣中經(jīng)過液面進(jìn)入液體內(nèi)。當(dāng)逸出液面進(jìn)入蒸氣的分子總數(shù)與經(jīng)過液面進(jìn)入液體的分子總數(shù)相等時，我們就說液體與其液面上的蒸氣呈飽和狀態(tài)。當(dāng)液體與其蒸氣呈平衡狀態(tài)時，此蒸氣所產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。 蒸氣壓隨溫度升高而增加。在相同的溫度下，不同的液體的飽和蒸氣壓不同。蒸氣壓越高，液體越容易汽化。 第一節(jié)第一節(jié) 常

5、用基本物性數(shù)據(jù)常用基本物性數(shù)據(jù)高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍典型蒸氣壓計算經(jīng)驗(yàn)公式1.安托尼(Antoine)公式：2.克拉貝龍（Clapeyron）蒸氣壓方程 ： 第一節(jié)第一節(jié) 常用基本物性數(shù)據(jù)常用基本物性數(shù)據(jù)CTBApolnTBApoln高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍第一節(jié)第一節(jié) 常用基本物性數(shù)據(jù)常用基本物性數(shù)據(jù)蒸汽壓的計算舉例蒸汽壓的計算舉例

6、例例2-2 巳知水的安托尼常數(shù)巳知水的安托尼常數(shù)A7.96681，B1668.211 C228求求100時水的飽和蒸氣壓為多少？時水的飽和蒸氣壓為多少？ 解： 得：8808. 222810021.166896681. 7lgo水CtBApmmHg760o水p高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍 熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)是化工計算中常用的另一類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。常用的有：內(nèi)能、焓、熵、熱容、相變熱、自由能、自由焓等。本節(jié)主要內(nèi)容是介紹熱容、相變熱、焓等熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)的物理意義、計算或估算方法。第二

7、節(jié)第二節(jié) 常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)高職高專高職高專“十一五十一五”規(guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍一、熱容一、熱容 當(dāng)對物質(zhì)進(jìn)行加熱時，其溫度升高，當(dāng)物質(zhì)冷卻時放熱，其溫度降低。單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高1K（或l）所需的熱量稱為熱容，又叫比熱。 1.分類 按物質(zhì)的量分 質(zhì)量熱容 ，單位為 摩爾熱容 ，單位為 按過程特征分按過程特征分 恒壓熱容： 恒容熱容 ： 氣體的 和 不同，但固體和液體的 和 差別很小，化工計算中所用的熱容一般都是等壓熱容。 第二節(jié)第二節(jié) 常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)

8、pC,mvC,mpC,mvC,mvC,mpC,m11KkgJ11KmolJ高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍2.計算方法計算方法式中a、b、c、d物質(zhì)熱容隨溫度變化的擬合參數(shù) 當(dāng)缺乏數(shù)據(jù)時，可用基團(tuán)結(jié)構(gòu)加和法進(jìn)行估算。式中各參數(shù)查取見教材適合：理想氣體適合：理想氣體3.舉例：略（見教材）舉例：略（見教材）第二節(jié)第二節(jié) 常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)32m,dTcTbTaCp312111m,TdnTcnTbnanCkkkkkkkkkkkkkkkkp高職高專高職高?！笆晃?/p>

9、十一五”規(guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍第二節(jié)第二節(jié) 常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù) 任何物質(zhì)都有三種相態(tài)，氣相、液相和固相，在化工生產(chǎn)過程中，因?yàn)榉慈魏挝镔|(zhì)都有三種相態(tài)，氣相、液相和固相，在化工生產(chǎn)過程中，因?yàn)榉磻?yīng)條件的變化和化學(xué)反應(yīng)的影響，常有物質(zhì)會從一種相態(tài)變到另一種相態(tài)，出應(yīng)條件的變化和化學(xué)反應(yīng)的影響，常有物質(zhì)會從一種相態(tài)變到另一種相態(tài)，出現(xiàn)蒸發(fā)、冷凝、結(jié)晶、升華等相變過程，在相變發(fā)生的過程中伴隨著熱量的產(chǎn)現(xiàn)蒸發(fā)、冷凝、結(jié)晶、升華等相變過程，在相變發(fā)生的過程中伴隨著熱量的產(chǎn)生，稱為相變熱。生

10、，稱為相變熱。蒸發(fā)熱（或冷凝熱）：當(dāng)溫度和壓力不變，蒸發(fā)熱（或冷凝熱）：當(dāng)溫度和壓力不變，1mol液體蒸發(fā)時所需的熱量（或液體蒸發(fā)時所需的熱量（或氣體冷凝時放出的熱量），用氣體冷凝時放出的熱量），用 表示。表示。 熔融熱（或凝固熱）：當(dāng)溫度和壓力不變，熔融熱（或凝固熱）：當(dāng)溫度和壓力不變，1mol固體熔融所需的熱量（或液固體熔融所需的熱量（或液體凝固時放出的熱量），用體凝固時放出的熱量），用 表示。表示。 升華熱（或凝華熱）：當(dāng)溫度和壓力不變，升華熱（或凝華熱）：當(dāng)溫度和壓力不變，1mol固體升華時所需的熱量（或固體升華時所需的熱量（或氣體凝華時放出的熱量），用氣體凝華時放出的熱量），用 表示

11、。表示。 VHmHsH高職高專高職高專“十一五十一五”規(guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍3.計算相變熱的經(jīng)驗(yàn)公式計算相變熱的經(jīng)驗(yàn)公式蒸發(fā)熱的經(jīng)驗(yàn)公式：蒸發(fā)熱的經(jīng)驗(yàn)公式：特魯頓（特魯頓（Trouton）法則）法則里德爾里德爾 （Reidel）法則）法則 克克-克（克（Clausius-Clapeyron）方程）方程 沃森（沃森（Watson）公式）公式 第二節(jié)第二節(jié) 常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)bTCH1VbrcbrcTpTRTH930. 0526.12ln093. 1V2121Vo2o1lnTTTT

12、RHpp38.012V1V2)11(rrTTHH高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍第二節(jié)第二節(jié) 常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)4舉例例2-4 用特魯頓和里德爾公式分別計算乙醚在正常沸點(diǎn)時的蒸發(fā)熱（乙醚的 、 、 ）。解：（1）用（2-16）式計算， 取88，則（2）用（2-17）式計算，由 、 、 K7 .466CTPa10637. 36cpK6 .307bT1C1b1VmolJ8 .270686 .30788TCHK7 .466CTPa10637. 36cpK6 .3

13、07bT66. 07 .4666 .307cbbrTTTbrCbtc930. 0526.12ln093. 1TpTRTHv66. 0930. 0526.12)10637. 3ln(66. 07 .466314. 8093. 161molJ5 .26753高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍三、焓三、焓1.定義焓是一個狀態(tài)函數(shù)，它的定義式是：式中 H體系的焓，J； U體系的內(nèi)能，J； p體系的壓力，Pa； V體系的體積，m3 2.計算第二節(jié)第二節(jié) 常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)常用熱力學(xué)物性

14、數(shù)據(jù)pVUHdTCnHHTTmp21,12高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍 一、標(biāo)準(zhǔn)生成熱標(biāo)準(zhǔn)生成熱第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)和熱化學(xué)數(shù)據(jù)化學(xué)反應(yīng)和熱化學(xué)數(shù)據(jù) 在25，101.3kPa下，由穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol化合物時的焓變即為標(biāo)準(zhǔn)生成熱，以 表示，單位為：kJmol-1，與物質(zhì)狀態(tài)有關(guān)，同一種物質(zhì)在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱都是不一樣的，在25， 101.3kPa下，處于穩(wěn)定狀態(tài)的單質(zhì)其 =0，常見物質(zhì)的 可查有關(guān)的手冊，本書附錄中也收錄了一些常見物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱數(shù)據(jù)。fH

15、fHfHfHfH高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍二、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)和熱化學(xué)數(shù)據(jù)化學(xué)反應(yīng)和熱化學(xué)數(shù)據(jù)三、反應(yīng)熱三、反應(yīng)熱 1.定義定義 在25， 101.3kPa下，由各種處于穩(wěn)定狀態(tài)的1mol物質(zhì)進(jìn)行燃燒反應(yīng)生成指定燃燒產(chǎn)物時的焓變，稱為物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱，以 表示。常見物質(zhì)的 可查有關(guān)的手冊，本書附錄中也收錄了一些常見物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱數(shù)據(jù)。cHcH 在25，101.3kPa下，由穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol化合物時的焓變即為標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)生成熱，以 表示，單位

16、為： kJmol-1 ，與物質(zhì)狀態(tài)有關(guān)，同一種物質(zhì)在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱都是不一樣的，在25， 101.3kPa下，處于穩(wěn)定狀態(tài)的單質(zhì)其 =0，常見物質(zhì)的 可查有關(guān)的手冊，本書附錄中也收錄了一些常見物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱數(shù)據(jù)。mr,Hmr,H高職高專高職高?！笆晃迨晃濉币?guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍 2計算1）由標(biāo)準(zhǔn)生成熱計算標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱由標(biāo)準(zhǔn)生成熱計算標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱可采用下式：由標(biāo)準(zhǔn)生成熱計算標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱可采用下式：2）由標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱計算）由標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱計算 第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)和熱化學(xué)數(shù)據(jù)化學(xué)反應(yīng)和熱化學(xué)數(shù)據(jù)rHiiiiHHH)()(ffr反應(yīng)物生成物iiiiHHH)()(ccr生成物反應(yīng)物高職高專高職高專“十一五十一五”規(guī)劃教材規(guī)劃教材化工計算化工計算 主編：張桂軍主編：張桂軍 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 課件制作：張桂課件制作：張桂軍軍 一、黏度一、黏度1.定義 當(dāng)流體流動時，由于其內(nèi)部分子間的作用力不產(chǎn)生的阻力。不同的流當(dāng)流體流動時，由于其內(nèi)部分子間的作用力不產(chǎn)生的阻力。不同的流體產(chǎn)生的阻力大小不同，所以有的流體容易流動，有的流體較難流動。表體產(chǎn)生的阻力大小不同，所以有的流體容易流動，有的流體較難流動。表示這種阻力大小的物性叫做黏度。