克劳修斯—克拉贝龙方程在苯精制工艺中的应用探讨

克劳修斯—克拉贝龙方程(以下简称克拉贝龙方程)是表示某物质的饱和蒸汽压和温度关系的公式。利用克拉贝龙方程对苯精制过程中温度、压力的设定以及煤气带水等问题从原理上进行了解释和论述,对处理类似问题提供了重要的理论依据及解决方法。

无限接近临界点的克拉佩龙方程和临界参数计算

本文将无限接近临界状态的克拉佩龙（Ｂ．Ｐ．Ｅ．Ｃｌａｐｅｙｒｏｎ）方程与安托因（Ｃ．Ａｎｔｏｉｎｅ）公式相结合，导出了纯物质的临界温度计算公式，并以有机同系物直链烷烃为例，计算了乙烷～庚烷的临界参数（临界温度Ｔ_ｃ、临界压力Ｐ_ｃ和临界体积Ｖ_（ｍ，ｃ））。

温度-压力-吸附方程在计算煤岩等量吸附焓的应用

用鄂尔多斯盆地的长焰煤、肥煤、瘦煤和贫煤4个煤样的系列等温吸附实验数据来验证一个温度-压力-吸附方程,并探讨等量吸附时吸附平衡压力与温度之间的函数关系。用克劳修斯-克拉佩龙方程求等量吸附焓。提出单位等量吸附焓的概念及计算方法。结果表明:煤样等量吸附焓为负值,证实吸附过程是个放热过程;对于同一煤样,单位等量吸附焓随吸附量的增加而下降是由于吸附介质表面的能量不均匀性所造成。正因为吸附过程是个放热过程,所以吸附先发生在能量较高的位置上,以便放出更多能量;在相等吸附温度和压力条件下,高阶煤有较大的单位等量吸附焓,必有较大的吸附量。同时高阶煤吸附量随着吸附温度的升高而快速衰减,而中低阶煤吸附量衰减却没有那么明显。

液体饱和蒸气压测定实验的拓展与延伸

液体饱和蒸气压实验通过测定一定温度区间内液体的饱和蒸气压,利用克-克方程得到摩尔蒸发焓。由于摩尔蒸发焓是温度的函数,不同温度区间其测定值不同,导致相对误差较大。结合摩尔蒸发焓的计算筛选温度区间以减小实验误差的方法未见应用于实验教学。本实验选择纯水代替有机试剂作为研究对象,根据基尔霍夫定律的方法计算不同温度区间水的平均摩尔蒸发焓,以此作参照确定最佳温度测量区间。进一步引入拉乌尔定律,将纯液体饱和蒸气压的测定扩展应用于电解质与非电解质溶液,可关联更多理论教学内容。实验结果表明,40–60°C范围内测定纯水的饱和蒸气压误差较小,利用实验结果得到的摩尔蒸发焓与计算值相吻合,误差仅为0.465%。将该方法拓展至蔗糖和NaCl溶液饱和蒸气压的测定,可以进一步验证拉乌尔定律以及非理想稀溶液引入活度因子的必要性。此外,利用虚拟仿真技术演示静态法中气体分子的流向和系统压力的变化,增加可视化效果,使实验原理清晰易懂。

物化中相似方程浅论

推荐导师、郑州工学院化工系王福安副教授按:刘明言学生的“物化中相似方程浅论”一文,把化学平衡中的Van′t Hoff方程、相平衡中的Clausius—Clapeyron方程、化学动力学中的Arrhenius方程纵横类比,归纳深化,理出其相互关系,是结合课程学习的有独立见解的论文,故乐于推荐。

贫煤等压、等温、等量吸附线之间的转换和比较

基于陕西象山矿贫煤的5组吸附数据,通过温度–压力–吸附方程进行回归计算得到参数A、B、∆和β,并用相对平均误差和实测点与拟合曲面比较图验证。计算吸附量为5 cm3/g时,贫煤在不同的吸附温度下所需要的吸附压力。做lnp~1/T,得一条斜率为负值(说明吸附是放热过程)的直线。根据克劳修斯–克拉佩龙定积分方程推理:吸附过程是放热过程,要想在高温下维持同样的吸附量必须增大气体的压力,即如果T2 】T1,则P2 】P1。并分别用等压、等温、等量吸附线证明。

物理化学教学中相似公式的理解与记忆

针对物理化学课程中公式多、推导运算复杂的特点,对教学中出现的克劳修斯—克拉佩龙方程、凝固点降低公式、范特霍夫方程和阿伦尼乌斯方程四个相似公式进行了详细的解析;并结合实例推导,发现四个方程在本质上都反映了温度对体系变化的影响,平衡也许是这些公式相似的内在原因。

汽-液相平衡中的化简分析拓广法与信息化

历史唯物主义和辩证唯物主义坚持"实践第一"、"理论联系实际"的观点,其中活的灵魂为"实践是检验真理的唯一标准"。为了增强理论联系实际的能力、提升化学理论应用于社会实践的可能性,本文将介绍"化简分析拓广法";并以汽-液相平衡计算为例,说明她的应用;且据此,讨论本问题中的信息化问题。

陕北黄土高原极端降水对温度变化的响应研究

随着全球变暖,极端降水事件频发,容易造成滑坡和洪水等自然灾害。研究极端降水与露点和地表温度变化的响应关系,可以为未来极端降水趋势的预测及其灾害风险研究提供可靠依据。以陕北黄土高原为研究区域,基于1970—2017年6个气象站的资料,选取6个极端降水指数,采用线性趋势法、滑动平均法和空间插值法等分析其极端降水指数的时空演变规律以及极端降水对露点和地表温度变化的响应特征,并评估其稳健性。结果表明:1970—2017年陕北黄土高原露点和地表温度呈波动上升趋势,极端降水指数中除持续湿润指数略呈下降趋势外,年总降水量、日降水强度、强降水量、强降水天数和5 d最大降水量均呈上升趋势,且呈现“南高北低”特征。日极端降水与露点温度的响应关系呈单调递增趋势,其响应强度均呈C-C标度,而日极端降水与地表温度的响应关系呈Hook结构,其在吴旗和横山站响应强度呈超C-C标度,在其余4个站均呈C-C标度,且日极端降水与露点温度的响应强度小于地表温度的。相比地表温度,极端降水与露点温度的响应关系更为稳健。

事故池火灾危险性分析与安全措施探讨

通过对事故池液面火灾发生的条件进行分析,利用直径平方直线规律公式与克劳修斯-克拉贝龙方程建立液面火灾数学模型,解出液面蒸发的时间和液面火灾发生的最小可燃气体浓度。采用软件workbench-CFD对事故池原油的流动特性进行数值模拟。针对典型工况分析数值模拟结果,据此提出优化建议,为事故池正常运行提供依据。通过建立实际事故池模型,结合CFD分析的数据模拟试验,验证事故池分段设计及弯管的合理性与正确性。

物理化学混合式教学设计与实践——以“单组分系统相变热力学”为例

以"单组分系统相变热力学"为例介绍了物理化学混合式教学设计与教学实践。围绕课程教学目标,在课前、课中、课后的每一个教学环节中践行课程教学理念,通过"问题+案例"方式突出物理化学基本方法的应用性、普适性与前沿性,让学生在教学过程中获取原理、体验探究、发展思维、生成智慧。教学评价结果显示,绝大部分学生对混合式教学模式给予了积极的评价。