函数热力学一致性基础

近年来 ,随着国家能源利用技术、环境保护技术水平的提高 ,作为一个重要而有效的理论工具 ,火用分析方法已经从一般的过程能量分析发展到过程经济评价甚至过程的环境影响评价 ,即所谓过程可持续性评价的定量化分析 .给出了体现热力学一致性的火用函数普遍化基础表述及计算原理 ,强调火用分析采用合理的环境参考态模型、统一的热力学标准性质数据以及适宜的热力学模型的重要性 .基于ISO 136 0 0系列能源系统标准(1999～ )的概念和IUPAC的化学热力学标准压力的规定 ,基于国际上具有权威性的最新化合物标准生成Gibbs函数数据等修正了龟山等人提出的热力学平衡环境参考态模型 .修正模型由 2 98.15K和 1bar下的大气圈、水圈和地壳岩石圈中的选定基准物体系所组成 .提出了一个包含 80种常见化学元素标准火用数据体系 .另外 ,给出的氨水均相混合物计算实例表明 ,物质标准火用的数值是混合物火用函数的最主要构成 。

函数的几个重要特性

基于(火用)的普遍化表达式及其推论,得出了热力学体系(火用)函数的三个重要性质。热力学系统的(火用)值在寂态等于零,其它任何状态都大于零。不同形式的(火用)之间可相互转换,体系的总(火用)可能有不同的表现形式,总(火用)的变化量才等于各种形式(火用)的变化量之和。自发过程的方向就是体系(火用)减少的方向,(火用)可作为自发过程的方向判据。

热力学体系函数的正定性

根据热力学体系的一般函数 ,给出封闭热力学体系的恒为正的一般性证明 ,指出只要体系与环境存在强度量的差异 ,当体系变化到它的寂态时 ,相关外界就可获得有用功。

热力学体系函数的正定性

根据热力学体系的一般火用函数 ,给出封闭热力学体系的火用恒为正的一般性证明 ,指出只要体系与环境存在强度量的差异 ,当体系变化到它的寂态时 ,相关外界就可获得有用功 .上述结果对稳流体系低于环境压力下火用的计算亦不例外 .

(火用)分析有助于低温装置设计

通过反复比较或分析的方法，应用yong分析能进行低温过程和装置的最佳化设计。在广泛使用计算机进行设计计算的工业应用中，yong函数正象其他变量一样可以排入程序。因此，可以把计算yong消耗比怍循环过程或象精馏塔那样的装置。