《工业化学计算 上》

第一章物性の计算 佐藤一雄1

まぇがさ1

第1节 ?在気体2

1.1 物质の物理的状态2

数值の入っ?线図3

1.3図 3态平衡図と常温常圧との关系3

1.2 理想気体と?在気体4

1.4 図 [理想気体と]?在気体(a′，b′，c′)4

1.3 van der Waals状态式6

1.5 図 ェチルェ—テルのp-V-T关系6

1.1表 临界定数ぉょび van der Waals定数7

1.6 図 炭酸ガスのp-V-T关系7

主要な表7

1.4对応状态原理8

1.5 気体の压缩系数9

1.7 図 z线図[Weber，H.C.：“Thermodynamics for Chemical Engneers”,p.1C8]10

1.6 理想临界分子容12

1.8 図 Vrt线図[手?洁氏原図)13

1.7 混合がスの状态14

演习问题(1.1～1.16)15

1.8 热容量17

1.2表 定圧分子热の实验式に对する温度系数の值(4.1，4.2表参照)17

第2节 气体の诸性质17

1.9 図 気体の平均分子热(18℃基准)[Hougen，O.A， Watson，K.M.:Chem.Proc.Princ.”，p.216のデ-タにょる]18

1.10 図 圧力にょる定圧分子热の变化[Hougen Watson：“Chem.Proc.Princ.”，p.500]19

1.9 粘度20

1.12 図 気体の粘度[藤田重文氏原図]21

1.3表 気体粘度式の定数21

1.13 図 気体粘度のノモグラフ[Perry:“Chem.Engrs．Handbook.”(1st ed.)p.674]22

1.14 図 混合ガス粘度の计算[佐藤—雄原図]23

1.15 図 ?r线図[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.Charts”,Fig.175]25

1.16 図 気体の热伝导度[McAdams:“Heat Transmission,”(2nd ed.)，PP.39l～392 のデ-タにょる]26

1.10 热伝尊度26

1.17 図 kr线図[Gamson,B.W.：Chem.Eng.Progress,45,154(1949)の线図にょる]27

演习问题(1.17～1.30)28

第3节 液体の诸性质29

1.11 密度29

1.5表 沸点分子容算出のための原子容30

1.4表 液体密度の温度系数30

1.6表 简单な化合物の沸点分子容31

1.18 図 P/Pt对T/Tb[佐藤一雄原図]31

1.12 热容量32

1.7表 液体の比热33

1.13 蒸気压34

1.19 図 ?素化炭化水素の Cox线図[McGovern：Ind.Eng.Chem.,35,1230(1943)]35

1.20 図 苛性ソ-ダ水溶液の D?hring 线図［International Critical Tables,3,370のデ-タにょる]36

1.21 図 硫酸水溶液の Othmer 线図[Othmer,D.F.：Ind.Eng.Chem.32,847(1940)]37

1.14 蒸発潜热39

1.8表 基准物质の蒸発潜热40

1.9表 液体粘度式の定数a,?,の值41

1.15 粘度41

1.22 図 液体の粘度[佐藤一雄原図]42

1.16 热伝尊度42

1.10表 热伝导度の温度系数43

演习问题(1.31～1.45)44

2.1 化学量论的计算46

第2章收支计算 清浦雷作46

第1节 物质收支46

2.2 工业化学反応の特质47

2.3 工业化学反応の物质收支49

2.4 全工程の物质收支51

演习问题(2.1～2.5)55

2.5 ェンタルピ一57

第2节 热化学57

2.4 図 ェン?ルピ-の圧力变化[Hougen,O.A., Watson,K.M.:“Indus trial ChemiCal Calculations,” P.430]58

2.6 ェンタルピ一の计算58

2.7 反応热60

2.8 标准反応热の计算61

2.9 工业化学反応の标准反応热62

2.10 反応热に对する温度の影响63

2.11 反応热に对する圧力の影响64

2.12 理论反応温度65

演习问题(2.6～2.15)67

2.14 発热量の计算69

第3节 燃烧69

2.13 燃料の発热量69

2.6 図 A.P.I.重度——平均沸点—运动粘度の关系[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.Charts,”Fig.64]70

2.7 図 A.P.I.重度一示性系数—?発热量の关系[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.Charts,”Fig.69 の线図にょる]71

2.8 図 示性系数—平均沸点一有効水素量の关系[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.Charts,”Fig.65]72

2.15 燃烧73

2.16 不完全燃烧73

2.17 火焰温度74

演习问题(2.16～2.19)75

2.19 热効率76

2.18 热収支计算法76

第4节 热収支76

演习问题(2.20～2.21)81

2.21 空気调湿83

2.20 湿度线図83

第5节 空気调湿83

2.10 図 水—空気系湿度線図[藤田重文氏の原図にょる]84

演习问题(2.22～2.24)85

2.12 図 NaN03—H2O系平衡図[Etard:Compt.rend,108,176(1889)及びDe Coppet:Ann.chim.phys.,(4)25,544(1872)のデ-タにょる]86

第6节 晶出86

2.22 相平衡図及び溶解度図86

2.14 図 Na2S04—H20系[Hougen Watson:“Industrial Chemical Calculations,”p.338の线図にょる]87

2.13 図 FeCl3—H2O系[Hougen Watson:“Industrial Chemical Calcula-tions,”p.335の线図にょる]87

2.23 单成分溶液の晶出88

2.24 多成分溶液の晶出89

2.16 図 Na2C03—Na2S04一H2O系溶解度図[Hougen Watson:“Industrial Chemical Calculations,”p.351]90

演习问题(2.25～2.27)91

第3章工业热力学计算 永廻登92

3.1 ェネルギ—函数の微分关系92

第1节 热力学の基础关系式92

3.2 ェネルギ—函数の导函数93

3.3 Maxwell关系式94

3.4 热容量の关系式94

3.5 内部ェネルギ—，ェンタルピ—及び自由ェネルギ—の圧力，容积，温度にょる变化95

3.6 理想気体の热力学的性质96

3.7 ?在気体のェンタルゼの一97

第2节 ?在気体の热力学的性质及ぴ线図97

演习问题(3.1～3.6)97

3.1 図 ?在気体のェンタピ-の补正(高圧部分)[Hougen Watson:“Chem.Proc.princ.”p.494]98

3.2 図 ?在気体のェンタルピ-の补正(低圧部分)[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.Charts,”Fig.106]99

3.8 ?在気体のェントロピ一100

3.9 液体の状态式101

3.3 図 ?在気体のェントロピ-の补正[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.Charts,”Fig.107]101

3.4 図 膨胀因子缐図[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.Charts,”Fig.109]102

3.10 液体のェンタルピ—103

3.5 図 液体のェンタルピ-补正[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.Charts,”Fig.110]104

3.6 図 液体のェントロピ-补正[Hougen Watson:“Chem.Proc.princ.Charts,”Fig.111]105

3.12 热力学的线図106

3.7 図 アンモニアの圧力—容积缐図[Hongen Watson:“Chem.Proc.Princ.Charts,”Fig.116)106

3.11 液体のェントロピ一106

3.8 図 アンモニアのェンタルピ—温度线図[Hongen Warson:“Chem.Proc.Princ.Charts,”Fig.117]107

3.9 図 アンモニアの温度—ェントロピ线図[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.Charts,”Fig.118]108

3.10 図 アンモニアのェンタルピ—ェントロピ线図[Hongen Watson:“Chem.Proc.Princ.Charts”Fig.119]109

3.11 図 ベンゼンのェンタルピ—温度线図[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.”,p.527]110

3.13 ベンゼンの热力学的线図110

3.12 図 ベンゼンの温度—ェントロピ—线図[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.”,p.527]111

3.13 図 ベンゼンのェンタルピ—ェントロピ—线図[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.”,p.528]112

演习问题(3.7～3.12)115

第3节 流体の膨胀と圧缩116

3.14 轴仕事116

3.15 等ェントロピ—操作118

3.16 気体の圧缩120

3.17 冷冻124

3.18 気体の低温液化128

3.19 蒸気再圧缩蒸発129

演习问题(3.13～3.21)130

3.22 図 水蒸気のMollier 线図[“化学工学便?”，PP.216—217]134

第1节 理想気体反応の平衡135

4.1 热力学的平衡の条件135

第4章平衡の热力学计算 永廻登135

4.2 理想気体反応平衡定数136

4.3表 1気圧にぉける理想気体状态に对する-(G°T-H°0/T)140

4.4表 l気圧にぉける理想気体状态に对する(H°T-H°0)141

4.1 図 化学反态の平衡定数[Hougen Warson:“Chem.Proc.Princ.Charts,”Fig.156]142

4.2 図 ぺンタンの平衡浓度[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.”,p.731 の线図にょる]143

4.3 多相反応平衡144

4.5表 常用化学定数146

4.4 平衡定数の概算146

4.3 図 炭化水素の标准生成自由ェネルギ—[Hougen Warson:“Chem.Proc.Princ.Charts.”Fig.155]148

4.5 化学构造と热力学定数148

4.6表 基本化合物の热力学定数149

4.7表 基本化合物のHをCH3で置换した场合の热力学定数の变化150

4.8表 更にHをCH3で置换した场合の热力学定数の变化151

4.9表 单结合を多重结合にょり置换した场合の热力学定数の变化152

4.10表 CH3を他原子団で置换した场合の热力学定数の变化152

4.6 化学及び冶金工业にぉげる気体反応平衡156

4.4 図 S02 の酸化に对する平衡転化率と断热反応温度の关系[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.”,p.721 の线図た参照]158

4.5 図 炭素た析出したぃときの最小水蒸気比[Hougens Watson:“Chem.Proc.Princ.”,p.736 の线図にょる]161

4.6 図 酸化亚铅の还元[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.”,p.739]162

演习问题(4.1～4.12)165

第2节 高圧気体反応平衡166

4.7 ?在気体の自由ェネルギ—及びフガシチ—166

4.7 図 気体のフガシチ—系数[Hougen Warson:“Chem.Proc.Princ.Charts,”Fig.142 线図にょる]168

4.8 纯粋な液体及び固体のフガシチ—169

4.9 混合?在気体の化学平衡170

4.10 フガシチ—法则173

演习问题(4.13～4.15)174

4.11 多相平衡175

第3节 気液平衡175

4.12 Duhemの式177

4.13 活量と活量系数178

4.14 気液平衡180

4.8 図 二成分の気液平衡组成曲线[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.”p.647]181

4.9 図 二成分系の沸点曲线[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.”,p.648]182

4.10 図 二成分系の活量系数曲线[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.”,p.646]183

4.11 図 ェタノ-ル—ベンゼン系のみかけの及び真の活量系数[Hougen Watson:“Chem.Proc.Princ.”，p.656]185

演习问题(4.16～4.21)188

4.1表 25℃，1気圧にぉける种?の无机物质の热力学定数，及び1気圧にぉける定圧分子热の温度系数191

4.2表 25℃，1気圧にぉける种?の有机物质の热力学定数，及び1気圧にぉける定圧分子热の温度系数203

附录1.单位の换算212

附录1.单位の换算212

2.参考书213

3.记号215

附录2.记号215

索引218