¿Qué puede hacer la termodinámica química para la conservación de energía y la reducción de emisiones?
La termodinámica química puede contribuir a la conservación de energía y la reducción de emisiones: mejorar la eficiencia energética.
La termodinámica de la ingeniería química (ingeniería química termodinámica) hace referencia a una rama de la ingeniería química y es una disciplina formada aplicando las leyes básicas de la termodinámica al campo de la ingeniería química.
Estudia principalmente las reglas de conversión mutua entre diversas formas de energía en ingeniería química y las condiciones límite para que el proceso se aproxime al equilibrio, proporcionando una base teórica para el uso eficaz de la energía y la mejora de los procesos reales.
Aplicar las leyes básicas de la termodinámica para estudiar el uso efectivo de la energía en procesos químicos (ver análisis termodinámico de procesos), diversos procesos termodinámicos, equilibrio de fases y equilibrio químico, y también estudiar datos básicos relacionados con el contenido anterior. , como las propiedades de la materia, las relaciones p-V-T y los datos termoquímicos.
Para un sistema abierto que tiene transferencia tanto de energía como de material con el medio ambiente, al calcular el cambio en la energía interna del material antes y después de que el material entre y salga del sistema, además de considerar el calor y trabajo, también deben incluirse los correspondientes cambios de energía cinética y potencial, y la acumulación de energía en el sistema.
Para el proceso de flujo en estado estacionario que a menudo se encuentra en la producción química (la cantidad de materiales que entran y salen del sistema por unidad de tiempo es la misma y no cambia con el tiempo, y no hay acumulación de materia o energía en el sistema), la primera ley puede ser La expresión es:
ΔU ΔEK ΔEP=Q－W
o ΔH ΔEK ΔEP=Q－WS
donde ΔU, ΔEK y ΔEP son el material que entra y sale respectivamente. Cambios en la energía interna, la energía cinética y la energía potencial antes y después del sistema. H es la entalpía, H=U pV, que es igual al producto de la energía interna más; presión y volumen; WS es trabajo del eje, que se refiere a trabajos distintos del trabajo de expansión, principalmente relacionados con el dispositivo de potencia del trabajo.