第五章反应系统的化学和 热力学分析
第五章 反应系统的化学和 热力学分析
5.1概述 ◆第二章回顾了仅仅考虑初始和终止状态时的反应系统 热力学。 ◆本章把第四章的化学动力学知识和热力系统的基本守 恒原则(如质量、能量守恒)结合起来。 ◆描述系统从开始反应状态到最后形成状态的具体过程, 系统既可以处于平衡状态,也可以处于不平衡状态。 即:计算系统反应从开始到结束不同时间的温度和各 种成分的浓度
第二章回顾了仅仅考虑初始和终止状态时的反应系统 热力学。 本章把第四章的化学动力学知识和热力系统的基本守 恒原则（如质量、能量守恒）结合起来。 描述系统从开始反应状态到最后形成状态的具体过程， 系统既可以处于平衡状态，也可以处于不平衡状态。 即：计算系统反应从开始到结束不同时间的温度和各 种成分的浓度。 5.1 概述
5.1概述 定压 反应器 蛮应温 ◆研究右图所示的四个不 T=TO 考虑复杂质量扩散系统 Ⅸ]=ⅨJ0 l=区1( 的化学热力学过程 V= v(O) 充分混 合 充分混合、 ◆四个系统中的三个充分 混合,成分均匀; ◆塞状流反应器系统,忽充分反应器 塞状流反应器 略流体轴向的混合和扩 散,同时假设在垂直流 T=常数 T=T(x) Ⅸ=常数 体流动方向的径向混合 Ⅸ]=1x) 常数 P=P(x) 充分。 稳态、稳流 稳态、稳流 轴向不混合
研究右图所示的四个不 考虑复杂质量扩散系统 的化学热力学过程。 四个系统中的三个充分 混合，成分均匀； 塞状流反应器系统，忽 略流体轴向的混合和扩 散，同时假设在垂直流 体流动方向的径向混合 充分。 5.1 概述
5.1概述 ◆本章目的:旨在通过对这四个系统的研 究,建立热力学、化学动力学和流动机 理之间相互作用的基本概念,从而为模 拟更复杂流体系统奠定基础
本章目的：旨在通过对这四个系统的研 究，建立热力学、化学动力学和流动机 理之间相互作用的基本概念，从而为模 拟更复杂流体系统奠定基础。 5.1 概述
5.2定压定质反应器(图5.1A) ◆守恒规律: 能量守恒: d W=m (5-1) d 焓h≡lPU(au为系统内能,J/kg) dh du (5-2) dt dt dt 假设系统仅通过体积变化对外做功(P-b功): y di 2 5-3 M dt
守恒规律： 能量守恒 ： （5-1） 焓 (u为系统内能，J/kg) （5-2） 假设系统仅通过体积变化对外做功（P－dv功）： （5-3） 5.2 定压定质反应器 （图5.1A ）