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angelooo银虫 (初入文坛)
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[求助]
aspen能否解决静态非平衡关系的热力学和PVT关系
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今天在热力学书上看到一个很简单的例子，将100L氮气从T1、P1压缩成10L，温度为T2，求P2，没有相变。这是手算都能解决的题目，但我想通过aspen实现，结果却没有找到合适的方法，原因有两点： 1、aspen plus中，我目前所接触到的模块，都是存在流动的，即有流速，而这道题目是封闭系统，所以没有合适模块。 2、Aspen的PVT关系好像都是基于平衡态的，比如对于纯组分的组分分析，PT图线上的点，都是其饱和蒸汽压的PT关系，即是处于热力学稳定状态。而这道题很明显PT不存在以上对应关系，即P -T关系所对应的点不在饱和蒸汽压曲线上，否则可直接根据T2查图得到P2；该系统自由度为2，P、T可以独立变化，这类问题应该在aspen上如何解决 这是一个小问题，但由于是涉及基础数据，因此牵涉会很广泛，解决这个问题，那么封闭系统的非平衡体系pvt关系以及其热力学性质都能通过aspen得到解决。 |
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angelooo
银虫 (初入文坛)
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这道题来自热力学上的习题，目的是为了让学生掌握数值积分解法。我拿出来举这个例子有点不恰当，因为知道了T2V2，即便不知道P1V1T1，那么P2依然能够通过状态方程求出。还有所有平衡的状态都在饱和蒸汽压曲线上这句话，是表达有些失误，对于纯组分来说好像没有平衡状态这一说法，而对于多组分来说这有不一定的。 我觉得举出这样一个例子更能表达我想说明的问题，来求解从氮气从T1P1到T2P2的焓变，过程不涉及相变。这是一个非平衡态的例子。并且aspen我接触的模块涉及求焓变的都是物流热力学性质发生改变导致的焓变，和物流流量有关，而这一种封闭体系下物质状态改变而导致的焓变，还不知道如何通过aspen实现。 |
6楼2012-05-24 10:48:36
2楼2012-05-23 15:31:58
3楼2012-05-23 17:20:54
臭水沟
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【答案】应助回帖
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感谢参与，应助指数 +1
angelooo: 金币+3, ★★★很有帮助, 首先感谢这么支持，我看了后再给回复，谢谢 2012-05-24 10:29:48
感谢参与，应助指数 +1
angelooo: 金币+3, ★★★很有帮助, 首先感谢这么支持，我看了后再给回复，谢谢 2012-05-24 10:29:48
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关于PVT热力学及自由度，本人作如下分析： 1.不是ASPEN plus的PVT关系基于平衡态，而且是热力学就是基于平衡态进行研究的，传热学是研究非平衡态的！ 2.自由度： 从数学模型来讲，系统总变量： 初始状态：T1,P1,V1 3个 终了状态：T2,P2,V2 3个 外界对封闭系统做功：W功 1个 封闭系统向外界放热：Q外 1个 总变量数＝3+3+1+1＝8 独立方程： 初始状态：P1V1T1热力学状态方程 1个 终了状态：P2V2T2热力学状态方程 1个 焓平衡方程：W功＝Q外+（H2-H1） 1个 独立方程数＝1+1+1＝3 则自由度＝8-3＝5，即决策变量有5个 那么可以规定P1,V1,T1,V2,T2这个5参数即可求得P2，则正好符合题目给定的要求 3.还有提醒一下楼主，再好好思考一下这个问题——“是不是所有平衡的状态都在饱和蒸汽压曲线上？” 可能分析有错，欢迎交流~~  [ Last edited by 臭水沟 on 2012-5-24 at 00:22 ] |
4楼2012-05-24 00:12:17
