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angelooo銀蟲 (初入文壇)
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[求助]
aspen能否解決靜態(tài)非平衡關(guān)系的熱力學(xué)和PVT關(guān)系
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今天在熱力學(xué)書上看到一個(gè)很簡單的例子,將100L氮?dú)鈴腡1、P1壓縮成10L,溫度為T2,求P2,沒有相變。這是手算都能解決的題目,但我想通過aspen實(shí)現(xiàn),結(jié)果卻沒有找到合適的方法,原因有兩點(diǎn): 1、aspen plus中,我目前所接觸到的模塊,都是存在流動(dòng)的,即有流速,而這道題目是封閉系統(tǒng),所以沒有合適模塊。 2、Aspen的PVT關(guān)系好像都是基于平衡態(tài)的,比如對于純組分的組分分析,PT圖線上的點(diǎn),都是其飽和蒸汽壓的PT關(guān)系,即是處于熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)。而這道題很明顯PT不存在以上對應(yīng)關(guān)系,即P -T關(guān)系所對應(yīng)的點(diǎn)不在飽和蒸汽壓曲線上,否則可直接根據(jù)T2查圖得到P2;該系統(tǒng)自由度為2,P、T可以獨(dú)立變化,這類問題應(yīng)該在aspen上如何解決 這是一個(gè)小問題,但由于是涉及基礎(chǔ)數(shù)據(jù),因此牽涉會很廣泛,解決這個(gè)問題,那么封閉系統(tǒng)的非平衡體系pvt關(guān)系以及其熱力學(xué)性質(zhì)都能通過aspen得到解決。 |

銀蟲 (初入文壇)
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這道題來自熱力學(xué)上的習(xí)題,目的是為了讓學(xué)生掌握數(shù)值積分解法。我拿出來舉這個(gè)例子有點(diǎn)不恰當(dāng),因?yàn)橹懒薚2V2,即便不知道P1V1T1,那么P2依然能夠通過狀態(tài)方程求出。還有所有平衡的狀態(tài)都在飽和蒸汽壓曲線上這句話,是表達(dá)有些失誤,對于純組分來說好像沒有平衡狀態(tài)這一說法,而對于多組分來說這有不一定的。 我覺得舉出這樣一個(gè)例子更能表達(dá)我想說明的問題,來求解從氮?dú)鈴腡1P1到T2P2的焓變,過程不涉及相變。這是一個(gè)非平衡態(tài)的例子。并且aspen我接觸的模塊涉及求焓變的都是物流熱力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變導(dǎo)致的焓變,和物流流量有關(guān),而這一種封閉體系下物質(zhì)狀態(tài)改變而導(dǎo)致的焓變,還不知道如何通過aspen實(shí)現(xiàn)。 |

榮譽(yù)版主 (知名作家)
化工小生
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關(guān)于PVT熱力學(xué)及自由度,本人作如下分析: 1.不是ASPEN plus的PVT關(guān)系基于平衡態(tài),而且是熱力學(xué)就是基于平衡態(tài)進(jìn)行研究的,傳熱學(xué)是研究非平衡態(tài)的! 2.自由度: 從數(shù)學(xué)模型來講,系統(tǒng)總變量: 初始狀態(tài):T1,P1,V1 3個(gè) 終了狀態(tài):T2,P2,V2 3個(gè) 外界對封閉系統(tǒng)做功:W功 1個(gè) 封閉系統(tǒng)向外界放熱:Q外 1個(gè) 總變量數(shù)=3+3+1+1=8 獨(dú)立方程: 初始狀態(tài):P1V1T1熱力學(xué)狀態(tài)方程 1個(gè) 終了狀態(tài):P2V2T2熱力學(xué)狀態(tài)方程 1個(gè) 焓平衡方程:W功=Q外+(H2-H1) 1個(gè) 獨(dú)立方程數(shù)=1+1+1=3 則自由度=8-3=5,即決策變量有5個(gè) 那么可以規(guī)定P1,V1,T1,V2,T2這個(gè)5參數(shù)即可求得P2,則正好符合題目給定的要求 3.還有提醒一下樓主,再好好思考一下這個(gè)問題——“是不是所有平衡的狀態(tài)都在飽和蒸汽壓曲線上?” 可能分析有錯(cuò),歡迎交流~~ ![]() [ Last edited by 臭水溝 on 2012-5-24 at 00:22 ] |

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