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3 Chapter 4.Heat effects
顯熱 由於溫度變化之熱效應
熱力學定律之定義 內能
內能計算之架構 由相律確定數學函數的變
數個數 全微分之內能變化式 在大部分程序系統中內能
之定溫下體積效應可忽略 恆容程序
熱量及內能變化與溫度之關係
6 Chapter 4.Heat effects
理想氣體的恆容熱容量與恆壓熱容量有一個關係式
理想氣體的恆容熱容量與恆壓熱容量的取得方式
實驗量測 用統計力學的方法估計 用文獻方法估算
理想氣體混合物之熱容量計算
7 Chapter 4.Heat effects
顯熱的積分計算
一系統已知進出系統之物流的溫度
計算熱效應 ( 熱傳量 ) 熱容量溫度積分之副程
式
一系統出口溫度未知 計算出口溫度 平均熱容量之副程式
11 Chapter 4.Heat effects
標準燃燒熱用途?
容易實驗量測 標準反應熱的溫度效應
目標在另一溫度下之反應熱為多少呢?
定義化學反應計量係數 選用氨氣的反應為例
總焓變化值由三個程序來計算
12 Chapter 4.Heat effects
計算程序介紹 標準反應熱有兩種計算方
式,採第 2 行式子 標準狀態焓是溫度的函數,
如第 6 行式子應用 2 行式子作微分
反應物與產物之核算差值( 一降溫一升溫 ) 由成分恆壓熱容量與計量係數計算如第 11 行式子
反應熱的溫度效應數學式為第 13 行式子
計算式為第 17.18 行式子
13 Chapter 4.Heat effects
例題 4-6 計算說明 繪製流程方塊圖 寫出能量平衡式,並作各
個能量項的分析
進出口物流溫度皆已知 標準反應熱 (298 K) 標準反應熱的溫度效應計
算式也已經推導得到
可採用兩種電腦副程式作計算
14 Chapter 4.Heat effects
詳細計算資訊與程序
可將計算式設計在 Microsoft Excel 應用軟體中
兩種計算式之詳細內容與變數定義如右
提供數據 用計算機或計算器計算
終於算出熱 (Q) 傳量 , 1 bar
16 Chapter 4.Heat effects
繪製程序焓變化示意圖 寫出能量平衡式,並作各
個能量項的分析
計算程序溫度,只能選用平均熱容量 ( 溫度效應 )之副程式作計算
引入平均熱容量之混合物組成關係式
疊代計算囉
17 Chapter 4.Heat effects
例題 4-8 計算說明 繪製方塊流程圖 寫出主反應方程式 寫出副反應分程式
定義副反應之效應量可也三種分析法
Case 1 有 x CO 殘存 Case 2 有 x CO2 形成 Case 3 有 x CH4 主反
應
總莫耳數相等
19 Chapter 4.Heat effects
計算化學反應混合物的平均熱容量與溫度效應焓變化
計算化學生成混合物的平均熱容量與溫度效應焓變化
請算 Q 值 例題 4-9 計算說明
題目分析 燃燒反應式 燃料化學式 出口組成分析