理想气体内能、焓等的计算
1.怎样正确看待“理想气体”这个概念？在进行实际计算是如何决定是否可采用理想气体的
一些公式？
2. 气体的摩尔体积是否因气体的种类而异？是否因所处状态不同而异？任何气体在任意
状态下摩尔体积是否都是0.022414m3/mol?
3. 摩尔气体常数R值是否随气体的种类不同或状态不同而异？
1．答：理想气体：分子为不占体积的弹性质点，除碰撞外分子间无作用力。理想气体是实际气体在低压高温时的抽象，是一种实际并不存在的假想气体。
判断所使用气体是否为理想气体j依据气体所处的状态（如：气体的密度是否足够小）估计作为理想气体处理时可能引起的误差；
k应考虑计算所要求的精度。若为理想气体则可使用理想气体的公式。
2．答：气体的摩尔体积在同温同压下的情况下不会因气体的种类而异；但因所处状态不同而变化。只有在标准状态下摩尔体积为0.022414m3/mol
3．答：摩尔气体常数不因气体的种类及状态的不同而变化。
4．答：一种气体满足理想气体状态方程则为理想气体，那么其比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数。
6．答：麦耶公式的推导用到理想气体方程，因此适用于理想气体混合物不适合实际气体
7. 试论证热力学能和焓是状态参数，理想气体热力学能和焓有何特点？
8. 气体有两个独立的参数，u(或h)可以表示为p 和v 的函数，即
),(v p f u u =。但又曾得
出结论，理想气体的热力学能、焓、熵只取决于温度，这两点是否矛盾？为什么？ 9. 为什么工质的热力学能、焓、熵为零的基准可以任选？理想气体的热力学能或焓的参照
状态通常选定哪个或哪些个状态参数值？对理想气体的熵又如何？
7．答：在工程热力学里，在无化学反应及原子核反应的过程中，化学能、原子核能都不变化，可以不考虑，因此热力学能包括内动能和内位能。内动能由温度决定，内位能由v 决定。这样热力学能由两个状态参数决定。所以热力学能是状态参数。由公式
pv u h +=可以看到，焓也是
由状态参数决定，所以也是状态参数。对于理想气体热力学能和焓只是温度的函数。 8．答：不矛盾。实际气体有两个独立的参数。理想气体忽略了分子间的作用力，所以只取决于温度。
9．答：在工程热力学里需要的是过程中热力学能、焓、熵的变化量。热力学能、焓、熵都只是温度的单值函数，变化量的计算与基准的选取无关。热力学能或焓的参照状态通常取0K 或0℃时焓值为0，热力学能值为0。熵的基准状态取
0p =101325Pa 、0T =0K 熵值为0
10. 气体热力性质表中的h u 、及0
s 的基准是什么状态？
11. 在如图3-1所示的T-s 图上任意可逆过程1-2的热量如何表示？理想气体在1和2状态
间的热力学能变化量、焓变化量如何表示？若在1-2经过的是不可逆过程又如何？ 12. 理想气体熵变计算式（3-34a ）、(3-35a)、(3-36a)、(3-37a)等是由可逆过程导出的，
这些计算式是否可用于不可逆过程初、终态的熵变？为什么？
10.答：气体热力性质表中的h u 、及0s 基准是态是()00,p T ，K T 00
=，0p =101325Pa 11．答：图3-2中阴影部分面积为多变过程1-2的热量。
对于多变过程其热力学能变化量及焓变化量可由下面两式计算得到：
2
1,1'212)()(-=-=-=?v v v q T T c T T c u
2
1,1''212)()(-=-=-=?p p p q T T c T T c h
过初始状态点，做定容线2-2’，图3-3中阴影部分面积为多变过程1-2的热力学能变化量
过初始状态点，做定压线2-2’，图3-4中阴影部分面积为多变过程1-2的焓变化量
若为不可逆过程，热力学能、焓不变如上图。热量无法在图中表示出来。 12．答：可以。因为熵是状态参数，只与初终状态有关，与过程无关。
13. 熵的数学定义式为
T q ds rev
δ=
，比热容的定义式为 cdT q =δ，故
T cdT
ds =
理想气体
的比热容是温度的单值函数，所以理想气体的熵也是温度的单值函数。这一结论是否正确？若不正确，错在何处？
14. （1）气体吸热后熵一定增大（ ）
（2）气体吸热后温度一定升高（ ） （3）气体吸热后热力学能一定升高（ ） （4）气体膨胀时一定对外做功（ ） （5）气体压缩时一定耗功（ ）
15. 道尔顿分压定律和亚美格分体积定律是否适用于实际气体混合物？
16. 混合气体中如果已知两种组分A 和B 摩尔分数
B A x x >，能否断定质量分数也是
B A w w >？
15．答：不适用
16．答：因为
A A
eq A w M M x =
,
B
B
eq B w M M x =
，混合气体的折合摩尔质量相同，但是组分A 和B
摩尔的摩尔质量大小关系不能确定。所以不能断定
B A w w >
(1)
焓值计算表
供热蒸汽焓值计算方法：表1. 过热蒸汽特性参数
用温度和压力分别作为X 和Y ，焓值作为Z 变量，可求出表的规定范围内温度与压力任意组合下的焓值。 所计算的焓值 = 121min) ()(Y Y Y Z Yspan Y Yact Z Z +-?- 式中 1Y Z = m ax )m in,(m in)] m in,(m in)m ax ,([m in)(Y X Z Xspan Y X Z Y X Z X Xact +-?- 2Y Z = m ax )m in,(m ax )] m ax ,(m ax )m in,([m in)(Y X Z Xspan Y X Z Y X Z X Xact +-?- Xact = X 的实际值 Xmin = （紧靠X 实际值）前的X 值 Xmax = （紧靠X 实际值）后的X 值 XSpan = Xmax- Xmin ，紧靠X 实际值前后X 值的范围。 Yact = Y 的实际值。 Ymin = 紧靠Y 实际值之前的Y 值。 Ymax = 紧靠Y 实际值之后的Y 值。 YSpan = Ymax- Ymin ，紧靠Y 实际值前后Y 值的范围。 举个例子： 计算压力为，温度为295℃的焓值。 计算如下： 1Y Z = )5.1,290(290300)] 2.1,290()2.1,300([)290295(Z Z Z +--?- 2Y Z = )5.1,290(290 300)] 5.1,300()5.1,290([)290295(Z Z Z +--?-
所计算的焓值 H = 1212 .15.1) 2.1 3.1()(Y Y Y Z Z Z +--?- 总热量计算公式为： Q m =dt q H m t ***1000*36000 ? 其中，H 为计算值（kJ ／kg ） q m 为所测质量流量（t/h ） Qm 为时间积分流量（时间为秒累计）
烟气焓值计算
烟气焓值计算 t C CO2t C N2t C H2O t C CO2t C N2t C H2O t C O2t t烟气焓值CO2N2H2O O2 o C KJ/m3KJ/m3KJ/m3KJ/m3KJ/m3KJ/m3KJ/m3o C Kcal/Nm30.08077140.733620.1210780.06453 100169.70129.60150.5040.6031.0036.0031.5610032.4230.2233 200357.00259.60303.9085.4162.1172.7064.0620065.4064.5533 300558.00391.30461.90133.4993.61110.5097.5030099.1399.4833 400770.80528.50625.30184.40126.44149.59131.74400134.26135.0133 500994.80663.00793.40237.99158.61189.81166.74500169.33171.1433 6001220.60802.60965.60292.01192.01231.00202.46600205.48207.8733 7001458.80944.701,145.30349.00226.00274.00238.79700242.57245.2033 8001701.301,091.001,333.40407.01261.00319.00275.67800280.77283.1333 9001947.901,241.501,521.50466.00297.01364.00313.04900319.80321.6633 10002198.701,391.901,722.20526.00332.99412.01350.851000359.30360.7933 11002453.701542.401922.80587.01369.00460.00388.971100398.91400.5233 12002712.801692.902127.60649.00405.00509.00427.411200438.75440.8533 13002972.001847.602340.80711.00442.01560.00466.031300479.57481.7833 14003235.302006.402554.00774.00480.00611.00511.041400521.61523.3133 15003498.702161.102775.50837.01517.01664.00552.181500562.92565.4433 16003762.002319.902997.10900.00555.00717.01593.921600604.99608.1733 17004029.502478.703222.80964.00592.99771.00636.261700647.30651.5033 18004297.002637.603452.701027.99631.00826.00679.201800689.79695.4333 19004564.602800.603682.601092.01670.00881.00722.741900733.04739.9633 20004836.302959.403920.801157.01707.99937.99766.882000775.90651785.0933
锅炉课程设计 焓值计算表格
烟气或空气温度RO2N2H2O hy0湿空气400771.88526.52626.163143.61028541.76 500994.35663.8794.853985.93835684.15 6001224.66804.12968.884850.57724829.74 7001461.88947.521148.845737.21036978.42 8001704.881093.61334.46643.047841129.12 9001952.281241.551526.047563.989431282.32 10002203.51391.71722.98500.24921437.3 11002458.391543.741925.119450.567391594.89 12002716.561697.162132.2810412.36041753.44 13002976.741852.762343.6411387.10041914.25 14003239.042008.722559.212367.81562076.2 15003503.121662779.0513357.96942238.9 16003768.82324.483001.7614356.08372402.88 17004036.312484.043229.3215363.1022567.34 18004304.72643.663458.3416372.07392731.86 19004574.062804.213690.3717387.44262898.83 20004844.229653925.618406.47223065.6 21005115.393127.534163.2519434.7493233.79 22005386.483289.224401.9820460.34983401.64
热功率、热负荷、热焓量计算方法
能量单位。1Kcal=每kg 标准状况水开靠1C 能量 除常用的 KW ， HP ， KJ ， Kcal ， BTU 之外，表示热功的 单位还有 W , J , cal,和Mw , Mj , Mcal ,也就是瓦，焦耳, 卡和兆瓦，兆卡。他们是 KW 的千分之一和千倍。 三、需要分析的问题。 功率是单位时间作的功，它本身不是能量，只能说明单位时间 热功率、热负荷、热焓量 一、热功率定义及单位。 1、 热功率是加热设备根据事物加热的时间和能量消耗的多少 设计确定物理量，计算单位是 KW ，物理意义是单位时间 所释放的能量。常用的英制单位为马力（正 HP ） 2、 热负荷是加热设备在标准状况下所消耗能源全部转化的能 量，计算单位是千焦耳（KJ ）,更常用的单位是千卡（Kcal ） 国外的设备常用英制 BTU 作单位。 3、 热焓量，是指热力传递的函数。通常用来计算气体（蒸汽） 可以释放热能数值，可以用千焦（KJ ）,千卡（Kcal ）做单 位。我们最常接触能的包含蒸汽的焓值。 二、各种热功率单位表示方法的意义。 1、 千瓦 单位时间所做的功。 1 千瓦=1000 焦耳/秒 1000J/S 2、 马力 单位时间所做的功。 马力=746焦耳/秒 1HP=746J/S 3、 千焦 能量单位。 1KJ=1KNM （千*牛顿*米） 5、 BTU 英制能量单位 1BTU=778.169*bf - ft （磅力?英尺） 4、 6、
内可以释放能量的大小。 而焦耳、千卡、BTU 是能量大小值，与时间无关。功率是表示 而能量是表示消耗能源的数值。10KW 的设备1 小时释放的能量与5KW 2 小时释放的能量相同的。功率不等于热功 能量。KW 与KJ，Kcal 之间没有可以换算的可能。 四、换算 1、热量之间的换算，1KJ=0.238846Kcal 1kcal=4.1868KJ 1KJ=0.948BTU 1BTU=1.05506KJ 1Kcal=3.967BTU 1BTU=0.252074Kcal 2、功率与热能的比例关系 常用千瓦时作单位（电度） 1 千瓦时=1KWH=3600KJ 1KJ=859.846Kcal 1KWH=859.846Kcal 1Kcal=0.001163KWh 1KWh=3412.14BTU 1BTU=0.252074Kcal 五、如何计算设备的功率，能耗，热负荷，设备的功率是用千 瓦表示的。热负荷可以用每小时的释放热量千卡来表示。 如28KW 的炉具热负荷为 28KWh=28*859.846 =24000Kcal 或者=95414BTU 利用第四节中的功率与热能的关系1kwh=859.84Kcal 可以方便
饱和蒸汽焓值计算公式
饱和蒸汽焓值计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
饱和蒸汽焓值计算公式（0-200度）一阶拟合： Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = , p2 = 2507 (2504, 2511) Goodness of fit: SSE: 3469 R-square: Adjusted R-square: RMSE: Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = , p2 = 2504 (2503, 2504) Goodness of fit: SSE: R-square: Adjusted R-square:
RMSE: Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = , p2 = 2502 (2501, 2503) Goodness of fit: SSE: R-square: Adjusted R-square: RMSE: 二阶拟合： Linear model Poly2: f(x) = p1*x^2 + p2*x + p3 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = , p2 = , p3 = 2499 (2498, 2500) Goodness of fit: SSE: R-square:
焓值的定义与计算公式
焓值的定义与计算公式 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
焓值的定义与计算公式 空气中的焓值是指空气中含有的总热量，通常以干空气的单位质量为基准，称作比焓。工程中简称为焓，是指一千克干空气的焓和与它相对应的水蒸气的焓的总和。 在工程上，我们可以根据一定质量的空气在处理过程中比焓的变化，来判定空气是得到热量还是失去了热量。 空气的比焓增加表示空气中得到热量；空气的比焓减小表示空气中失去了热量。 在计算气流经过换热器的换热量的时候，气流一侧的换热量计算通过焓差计算相当简便：Q= M*(H_out-H_in) Q是换热量 M是气流质量流量 H为气流比焓值。 其实这不只针对气流，对于气液两相的制冷剂流动，也是同样的计算方法。 空气焓值的定义及空气焓值的计算公式 空气的焓值是指空气所含有的总热量，通常以干空气的单位质量为基准。 焓用符号i表示，单位是kj/kg干空气。 湿空气焓值等于1kg干空气的焓值与d kg水蒸气焓值之和。 湿空气焓值计算公式化： i=+(2500+d = （+）t+2500 d （kj/kg干空气）
式中： t—空气温度℃ d —空气的含湿量 g/kg干空气 —干空气的平均定压比热 kj/ —水蒸气的平均定压比热kj/ 2500—0℃时水的汽化潜热 kj/kg 由上式可以看出： （+）t是随温度变化的热量，即“显热”； 而2500d 则是0℃时d kg水的汽化潜热，它仅随含湿量而变化，与温度无关，即是“潜热”。 上式经常用来计算冷干机的热负荷。
相对湿度计算含湿量焓值
根据相对湿度计算含湿量的公式 op d 622- =B ( op )) /( 其中：o为相对湿度，百分比 P为水蒸气饱和分压力，可查水蒸气表，和温度一一对应，pa B为大气压，不同的海拔和地区不一样。一般为101325pa 温度与湿空气的水蒸气饱和分压力的拟合公式（我们一般用到的范围为（0~50°），拟合范围越小，则精度越高。 饱和水蒸气表 Linear model Poly3: f(x) = p1*x^3 + p2*x^2 + p3*x + p4 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = 0.07394 (0.06667, 0.08122) p2 = -0.2556 (-0.8097, 0.2985) p3 = 62.49 (50.92, 74.06) p4 = 581.9 (518.4, 645.4) Goodness of fit: SSE: 6391 R-square: 1 Adjusted R-square: 0.9999 RMSE: 30.21
空气焓值的定义及空气焓值的计算公式: 空气的焓值是指空气所含有的决热量，通常以干空气的单位质量为基准。焓用符号i表示，单位是kj/kg干空气。湿空气焓值等于1kg干空气的焓值与dkg水蒸气焓值之和。 湿空气焓值计算公式化： i=1.01t+(2500+1.84t)d 或i=(1.01+1.84d)t+2500d （kj/kg干空气） 式中：t—空气温度℃ d —空气的含湿量g/kg干空气 1.01 —干空气的平均定压比热kj/(kg.K) 1.84 —水蒸气的平均定压比热kj/(kg.K) 2500 —0℃时水的汽化潜热kj/kg 由上式可以看出：（1.01+1.84d）t是随温度变化的热量，即“显热”；而2500d 则是0℃时dkg水的汽化潜热，它仅随含湿量而变化，与温度无关，即是“潜热”。
热功率、热负荷、热焓量计算方法
热功率、热负荷、热焓量 一、热功率定义及单位。 1、热功率是加热设备根据事物加热的时间和能量消耗的多少 设计确定物理量，计算单位是KW，物理意义是单位时间所释放的能量。常用的英制单位为马力（正HP） 2、热负荷是加热设备在标准状况下所消耗能源全部转化的能 量，计算单位是千焦耳（KJ），更常用的单位是千卡（Kcal）国外的设备常用英制BTU作单位。 3、热焓量，是指热力传递的函数。通常用来计算气体（蒸汽） 可以释放热能数值，可以用千焦（KJ），千卡（Kcal）做单位。我们最常接触能的包含蒸汽的焓值。 二、各种热功率单位表示方法的意义。 1、千瓦单位时间所做的功。1千瓦=1000焦耳/秒 1000J/S 2、马力单位时间所做的功。马力=746焦耳/秒 1HP=746J/S 3、千焦能量单位。 1KJ=1KNM（千*牛顿*米） 4、千卡能量单位。 1Kcal=每kg标准状况水开靠1℃能量 5、BTU 英制能量单位 1BTU=*bf·ft(磅力·英尺) 6、除常用的KW，HP，KJ，Kcal，BTU之外，表示热功的单位 还有W，J，cal,和Mw，Mj，Mcal，也就是瓦，焦耳，卡 和兆瓦，兆卡。他们是KW的千分之一和千倍。 三、需要分析的问题。 功率是单位时间作的功，它本身不是能量，只能说明单位时间
内可以释放能量的大小。 而焦耳、千卡、BTU是能量大小值，与时间无关。功率是表示设备的强度，力量。而能量是表示消耗能源的数值。10KW的设备1小时释放的能量与5KW 2小时释放的能量相同的。功率不等于热功能量。KW与KJ，Kcal之间没有可以换算的可能。 四、换算 1、热量之间的换算， 1KJ= 1kcal= 1KJ= 1BTU= 1Kcal= 1BTU= 2、功率与热能的比例关系 常用千瓦时作单位（电度） 1千瓦时=1KWH=3600KJ 1KJ= 1KWH= 1Kcal= 1KWh= 1BTU= 五、如何计算设备的功率，能耗，热负荷，设备的功率是用千瓦表示的。热负荷可以用每小时的释放热量千卡来表示。
饱和蒸汽焓值计算公式
饱和蒸汽焓值计算公式（0-200度） 一阶拟合： Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = , p2 = 2507 (2504, 2511) Goodness of fit: SSE: 3469 R-square: Adjusted R-square: RMSE: Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = , p2 = 2504 (2503, 2504) Goodness of fit: SSE: R-square: Adjusted R-square: RMSE: Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = , p2 = 2502 (2501, 2503) Goodness of fit: SSE: R-square: Adjusted R-square: RMSE: 二阶拟合： Linear model Poly2: f(x) = p1*x^2 + p2*x + p3 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = , p2 = , p3 = 2499 (2498, 2500) Goodness of fit: SSE: R-square: Adjusted R-square: RMSE: 过热蒸汽焓值计算： 压力：温度：500-580
饱和蒸汽焓值计算公式
饱和蒸汽焓值计算公式（0-200度）一阶拟合： Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = 1.569 (1.528, 1.61) p2 = 2507 (2504, 2511) Goodness of fit: SSE: 3469 R-square: 0.9916 Adjusted R-square: 0.9914 RMSE: 8.414 Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = 1.67 (1.659, 1.682) p2 = 2504 (2503, 2504) Goodness of fit: SSE: 252.6 R-square: 0.9994 Adjusted R-square: 0.9994
RMSE: 2.271 Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = 1.777 (1.765, 1.789) p2 = 2502 (2501, 2503) Goodness of fit: SSE: 295.6 R-square: 0.9993 Adjusted R-square: 0.9993 RMSE: 2.456 二阶拟合： Linear model Poly2: f(x) = p1*x^2 + p2*x + p3 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = -0.002719 (-0.002911, -0.002526) p2 = 2.036 (2.002, 2.071) p3 = 2499 (2498, 2500) Goodness of fit: SSE: 195.7 R-square: 0.9995
空气性质计算公式
c1=-5674.5359; c2=6.392547; c3=-0.9677843*pow(10,-2); c4=0.62215701*pow(10,-6); c5=0.20747825*pow(10,-18); c6=-0.9484024*pow(10,-2); c7=4.1635019; c8=-5800.2206; c9=1.3914993; c10=-0.04860239; c11=0.41764768*pow(10,-4); c12=-0.14452093*pow(10,-7); c13=6.5459673; 湿空气饱和水蒸气分压力pa t=-100~0℃时： pqb=exp(c1/T+c2+c3*T+c4*T*T+c5*T*T*T+c6*T*T*T*T+c7*log(T)) t=0~200℃时： pqb=exp(c8/T+c9+c10*T+c11*T*T+c12*T*T*T+c13*log(T)) 湿球温度下饱和水蒸气分压力pa ts=-100~0℃时： pqbs=exp(c1/Ts+c2+c3*Ts+c4*Ts*Ts+c5*Ts*Ts*Ts+c6*Ts*Ts*Ts*Ts +c7*log(Ts))
ts=0~200℃时： pqbs=exp(c8/Ts+c9+c10*Ts+c11*Ts*Ts+c12*Ts*Ts*Ts+c13*log(Ts) ) 湿空气水蒸气分压力pa pq=pqbs-0.000667*(t-ts)*p; 相对湿度 sd=(pq/pqb) 含湿量g/kg干空气 d=622*pq/(p-pq) 焓值kj/kg h=1.01*t+0.001*d*(2501+1.84*t) 密度kg/m3 md=0.003484*p/T-0.00134*pq/T