第02章质量衡算与能量衡算课件.ppt

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1、第I篇环境工程原理基础第I篇环境工程原理基础在环境污染控制工程领域，无论是水处理、废气处理和固体废弃物处理处置，还是给水排水管道工程，都涉及流体流动和热量、质量传递现象。流体流动：输送流体、沉降分离流体中颗粒物，污染物的过滤分离等热量传递：加热、冷却、干燥、蒸发以及管道、设备的保温等质量传递：吸收、吸附、吹脱、膜分离以及生物、化学反应等第I篇环境工程原理基础本篇主要讲述质量衡算、能量衡算等环境工程中分析问题的基本方法，以及流体流动和热量、质量传递的基础理论。系统掌握流体流动和热量、质量传递过程的基础理论，对优化污染物的分离和转化过程、提高污染控制工

2、程的效率具有重要意义。本篇主要内容第二章质量衡算与能量衡算第三章流体流动第四章热量传递第五章质量传递第I篇环境工程原理基础第二章质量衡算与能量衡算现实问题探讨某市燃煤电厂使用高硫煤发电，市环保局要求其必须采取脱硫措施，使废气中二氧化硫达标排放，该电厂已经安装有石灰湿式脱硫装置，并承诺对废气进行脱硫处理，若环保局未安装在线监测仪器，如何监督核察该电厂每月是否对其排放废气进行脱硫处理？第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量常用物理量及单位换算常用物理量及其表示方法第二节质量衡算衡算系统的概念总质量衡算方程第三节能量衡算总能量衡算方程热量衡算方程本章主

3、要内容一、计量单位二、物理量的单位换算三、量纲和无量纲准数四、常用物理量及其表示方法本节的主要内容第一节常用物理量计量单位是度量物理量的标准物理量＝数值×单位国际单位制，符号为SI7个基本单位；2个辅助单位；导出单位。第一节常用物理量一、计量单位mkg表2.1.1国际单位制的基本单位7个基本单位第一节常用物理量2个辅助单位表2.1.2国际单位制的辅助单位量的名称单位名称单位符号平面角立体角弧度球面度radsr第一节常用物理量按照定义式由基本单位相乘或相除求得，并且其导出单位的定义式中的比例系数永远取1。导出单位第一节常用物理量当采用其它单位制时，将

4、各物理量的单位代入定义式中，得到的k不等于1。例如，上例中，若距离的单位为cm，则k=0.01。式中F——力；m——质量；a——加速度；u——速度；t——时间；S——距离；k——比例系数。力的导出单位，按牛顿运动定律写出力的定义式，即按照国际单位制规定，取k=1，则力的导出单位为第一节常用物理量导出单位表2.1.3国际单位制中规定了若干具有专门名称的导出单位第一节常用物理量第一节常用物理量同一物理量用不同单位制的单位度量时，其数值比称为换算因数例如1m长的管用英尺度量时为3.2808ft，则英尺与米的换算因数为3.2808。解：按照题意，将kgf/

5、cm2中力的单位kgf换算为N，cm2换算为m2。查表，N与kgf的换算因数为9.80665，因此1kgf＝9.80665N又1cm＝0.01m所以：1.033kgf/cm2＝1.033×9.80665N/(0.01m)2=1.013×105N/m2【例题2.1.1】:已知1atm＝1.033kgf/cm2，将其换算为N/m2。二、物理量的单位换算第一节常用物理量第一节常用物理量(一)量纲用来描述物体或系统物理状态的可测量性质称为它的量纲。量纲与单位的区别：量纲是可测量的性质；单位是测量的标准，用这些标准和确定的数值可以定量地描述量纲。可测量物理量

6、可以分为两类：基本量和导出量。三、量纲和无量纲准数第一节常用物理量第一节常用物理量基本量纲:质量、长度、时间、温度，分别以M、L、t和T表示，简称MLtT量纲体系。量纲的表示方法是在表示物理量的文字或符号外加方括号，例如[长度]或[L]表示长度的量纲，不指具有确定数值的某一长度。利用量纲所建立起来的关系是定性的而不是定量的。其它物理量均可以以M、L、t和T的组合形式表示其量纲:[速度]=[密度]=[压强]=[粘度]=Lt－1ML－3ML－1t－2ML－1t－1第一节常用物理量第一节常用物理量(二)无量纲准数由各种变量和参数组合而成的没有单位的群数，

7、称为无量纲准数。无量纲准数既无量纲，又无单位，其数值大小与所选单位制无关。只要组合群数的各个量采用同一单位制，都可得到相同数值的无量纲准数。准数符号定义雷诺数(Reynold)Re=标准提法是量纲为1第一节常用物理量第一节常用物理量例如：氨的水溶液的浓度1．质量浓度与物质的量浓度mg/Lmol/L氨的质量或物质的量/溶液体积2.质量分数与摩尔分数%mg/kgmmol/kmol氨的质量/溶液的质量氨的物质的量/溶液的物质的量3．质量比与摩尔比mmol/kmolmg/kg氨的质量/水的质量氨的物质的量/水的物质的量四、常用物理量第一节常用物理量(一)浓

8、度第一节常用物理量1．质量浓度与物质的量浓度（1）质量浓度ρA，ρ（2）物质的量浓度cA，c组分A的摩尔质量第一节常用物理