热化学
反应热与焓
概述
能源的合理运用
热效应及其测量
概念
系统
封闭系统
隔离系统
敞开系统
相
液体：有明显界限分开类
气体：全都算一个
固体：有多少类算多少个
物质性质
广度性质
强度性质
质量、体积、热容、焓、熵、热力学能
温度、压力、密度、粘度、摩尔体积
其量值与系统中物质量的多少无关，不具有加和性
其量值与系统中物质的量成正比，具有加和性
常见热效应
状态方程
pv=nRT （R=8.314 J/mol）
工业实际气体状态方程（范德华方程式）
理想气体方程
pVm=RT
（p+a/Vm**2）（Vm-b）=RT （a，b为范德华常数）
高温低压的真实气体与理想气体相近
化学计量数和反应进度
反应进度=n/v
相变热
溶解热
反应热
稀释热
Q=cm(T1-T2)
弹式热量计
实验室和工业精确测量燃烧热
实际上是测量等容燃烧反应热
测量Qp常用火焰热量计或者敞口容器
反应热与焓
反应的标准摩尔焓变
热力学第一定律
U=U1-U2=Q+W
热力学能三大特征
殊途同归，值变相等
周而复始，值变为0
状态确定，其值确定
等压反应热：Qp=Qv+p(V1-V2)= H
等容反应热：Qv=U1-U2
两个广度性质的商是强度性质
摩尔反应热 Qm=Q/(n/v)
等容: pv=nRT 计算成等压
等压：W=p(V1-V2)
煤炭与清洁煤技术
标准煤燃值：29.3 MJ/kg
石油和天然气
核能
水煤气
全世界煤炭资源约10e+13t 标准煤 可供开采利用的约为10%
水蒸气通过灼热焦炭
体积分数： CO:40% H2:5% 其余为N2，CO2等
含CO较多，毒性大，不宜用作城市燃料
合成气
将纯O2和水蒸气在加压下通过灼热煤的气态混合物
体积分数：H2:40% CO:15% CH4:15% CO2：30%
水煤浆燃料
质量分数：煤粉：70% 水：30%及少量添加剂
效率高，燃烧温度较低 ，生成NOx少等特点
相比直接燃烧少1/6~1/2排放
主要是由链烷烃，环烷烃和芳香烃组成的复杂混合物，还少量含有O,N,S的有机化合物
质量分数：C:84%~85% H:12%~14%
分馏裂化
1g铀-235裂变的能量相当于约2.7t煤燃烧
1g核聚变=4g核裂变