化工原理(PrinciplesofChemicalEngineering)多媒體教學(xué)課件(化學(xué)工程與工藝專業(yè)適用)/sundae_meng/sundae_meng

化工原理

(PrinciplesofChemicalEngineering)

化工原理

該課程是從自然科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)課向工程科學(xué)的專業(yè)課過渡的入門課程。它在基礎(chǔ)課[數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)(物理化學(xué))]與專業(yè)課（化工工藝學(xué)、化工工藝設(shè)計與設(shè)備設(shè)計等）之間，起著承前啟后、由理及工的重要“橋梁”作用。/sundae_meng化工原理國家級精品課程及網(wǎng)址：

1、化工原理與實驗，天津大學(xué)：812003年度

2、化工原理，北京化工大學(xué)：

2003年度3、化工原理，華東理工大學(xué)：

52004年度

4、化工原理，華南理工大學(xué)http://202.38.193..233/05course/hg2005年度

5、化工原理，南京理工大學(xué)2006年度

6、化工原理，南京工業(yè)大學(xué)2007年度化工原理主要教材：（化工原理、化工過程與設(shè)備）

天津大學(xué)：化工流體流動與傳熱，化工傳質(zhì)與分離過程，21世紀(jì)教材華東理工大學(xué)：化工原理，21世紀(jì)教材

華南理工大學(xué)：化工原理，21世紀(jì)教材

北京化工大學(xué)：1楊祖榮主編版本，2王志魁主編版本。

浙江大學(xué)與西安交通大學(xué)合編、大連理工大學(xué)、清華大學(xué)等。執(zhí)行濟(jì)南大學(xué)新制定的化學(xué)工程與工藝專業(yè)的化工原理教學(xué)大綱?；ぴ碚n程國內(nèi)概況濟(jì)南大學(xué)化工原理網(wǎng)絡(luò)課程在化學(xué)化工學(xué)院精品課程欄內(nèi)。/sundae_meng化工原理緒論

2學(xué)時第1章流體流動14學(xué)時第2章流體輸送機械6學(xué)時第3章液體攪拌2學(xué)時第4章流體通過顆粒層的流動6學(xué)時第5章顆粒的沉降和流態(tài)化6學(xué)時第6章傳熱12學(xué)時第7章蒸發(fā)2學(xué)時第8章氣體吸收12學(xué)時第9章液體精餾16學(xué)時第10章氣液傳質(zhì)設(shè)備4學(xué)時第11章液液萃取6學(xué)時第12章固體干燥8學(xué)時化工原理（上冊）化工原理（下冊）理論課學(xué)時共計96學(xué)時。實驗課單獨開設(shè)。/sundae_meng

化工原理

(PrinciplesofChemicalEngineering)1.化學(xué)工程學(xué)科中的基本概念

(了解)2.化工原理課程的性質(zhì)(理解)3.化工原理硏究問題的方法

(理解)4.化工原理課程應(yīng)解決的問題

(了解)5.單位與單位換算

(掌握)6.物料衡算與能量衡算(掌握)緒論(preface)/sundae_meng化學(xué)工業(yè)(chemicalindustry)：利用自然界中的物資資源，通過物理和化學(xué)的方法將原料加工成為產(chǎn)品的工業(yè)。它的范圍不但覆蓋了化學(xué)與石化工業(yè)，而且滲透到能源、環(huán)境、生物、材料、制藥、冶金、輕工、衛(wèi)生、信息等工業(yè)及技術(shù)部門。在人們的衣、食、住、行、娛樂等生活中均離不開化學(xué)產(chǎn)品。

原料

產(chǎn)品1.化學(xué)工程學(xué)科中的基本概念化工（生產(chǎn)）過程

(chemicalsproductionprocess)：

化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程（化工工藝過程）。

同一原料可以生產(chǎn)出多種產(chǎn)品；同一產(chǎn)品可以由不同的原料進(jìn)行生產(chǎn)。/sundae_mengC2H2提純HCl提純單體合成反應(yīng)熱單體精制聚合反應(yīng)反應(yīng)熱干燥熱量成品例：聚氯乙烯(PVC:polyvinylchloride)塑料的生產(chǎn)過程。乙烯氧氯化法：乙炔加成法：C2H4提純HCl提純單體生成熱量單體精制聚合反應(yīng)反應(yīng)熱干燥熱量成品空氣氧氯化反應(yīng)/sundae_meng化學(xué)工程

(ChemicalEngineering)

：

研究化工生產(chǎn)過程中的基本規(guī)律，并應(yīng)用這些規(guī)律解決生產(chǎn)過程與設(shè)備計算的工程技術(shù)學(xué)科?；卧僮鳎?unitoperationof

ChemicalEngineering)：

一物理性的化工基本操作過程。

任何一種化工過程(chemicalsproductionprocess)均是由若干化工單元操作及化學(xué)反應(yīng)過程有機組合而成。1.化學(xué)工程學(xué)科中的基本概念

化學(xué)工程：研究以化學(xué)工業(yè)為代表的過程工業(yè)中有關(guān)化學(xué)過程和物理過程的一般原理和共性規(guī)律，解決過程和裝置的開發(fā)、設(shè)計、操作及優(yōu)化的理論和方法問題。/sundae_meng化學(xué)工程的產(chǎn)生與發(fā)展

隨著對化學(xué)品需求的增長，引起了從手工業(yè)向大工業(yè)的過渡?；瘜W(xué)家分為純化學(xué)家和工業(yè)化學(xué)家（或稱應(yīng)用化學(xué)家）。純化學(xué)家主要對合成新物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)新的化學(xué)反應(yīng)，測定物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，以及新的機理、規(guī)律、理論感興趣。工業(yè)化學(xué)家則著眼于將該化學(xué)物質(zhì)或化學(xué)反應(yīng)在工業(yè)上的運用和實現(xiàn)。要求工業(yè)化學(xué)家具備較多的物理和機械知識。英國工程師G.E.戴維斯(GeorgeEdwardsDavis,1850-1907年)最早提出“化學(xué)工程”這一概念。1915年麻省理工學(xué)院A.D.Little首次提出“化工單元操作”的概念。1923年美國麻省理工學(xué)院的著名教授W.H.華克爾等人編寫出版的第一部關(guān)于單元操作的著作――化工原理（PrinciplesofChemicalEngineering），從而奠定了化學(xué)工程作為一門獨立工程學(xué)科的基礎(chǔ)，完成了從化工生產(chǎn)工藝到單元操作的發(fā)展，推進(jìn)認(rèn)識上的一個飛躍。對于化學(xué)工程學(xué)科的形成和發(fā)展起到了推動作用。我國于20世紀(jì)20年代創(chuàng)辦了化學(xué)工程系，開設(shè)了化工原理課程。解放之后，我國先后出版了以單元操作為主線的《化工原理》、《化工過程及設(shè)備》、《化工操作原理及設(shè)備》等教科書。

/sundae_meng化工學(xué)科體系的形成

化工教育是從化學(xué)教育中分離出來的。1885年，英國倫敦帝國學(xué)院最早創(chuàng)辦了化工系，當(dāng)時的課程是化學(xué)與機械工程的混合。不久停辦。1888年，美國麻省理工學(xué)院首先在化學(xué)系科內(nèi)設(shè)置化學(xué)工程課，后來才開始設(shè)置化學(xué)工程系。其他國家隨后也逐步建立了化學(xué)工程系。在美國著名化學(xué)家A.D.Little首次提出“化工單元操作”的概念之后，W.H.Walker(W.H.華克爾等),W.K.Lewis和W.H.McAdams三人合著的《化工原理》初版在1923年問世?；W(xué)科已由一種工藝單元發(fā)展為現(xiàn)代化的工程科學(xué)。/sundae_meng中國的化工高等教育1927年4月，李壽恒在浙江大學(xué)建立了化工系。李壽恒先生于1925年在美國伊利諾伊大學(xué)獲化學(xué)工程博士學(xué)位后回國教授應(yīng)用化學(xué)。不久后，南京的中央大學(xué)和天津的南開大學(xué)也設(shè)立了化工系。到1949年，全國約有30個化工系。新中國成立后，進(jìn)行大規(guī)模的院系調(diào)整，第一批合并組成了天津大學(xué)化工系、大連工學(xué)院化工系、成都工學(xué)院化工系、華南工學(xué)院化工系、華東化工學(xué)院、北京石油學(xué)院等。1958年，北京化工學(xué)院創(chuàng)建。目前，全國有上百個化工學(xué)院或化工系。/sundae_meng

更為廣義地說，化學(xué)工程是研究化學(xué)工業(yè)和相關(guān)過程工業(yè)（Processindustry）生產(chǎn)過程中所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)過程及物理過程普遍規(guī)律的一門工程學(xué)科。它的范圍不但覆蓋了化學(xué)與石化工業(yè)，而且滲透到能源、環(huán)境、生物、材料、制藥、冶金、輕工、衛(wèi)生、信息等工業(yè)及技術(shù)部門。

20世紀(jì)60年代“三傳一反”（動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞、化學(xué)反應(yīng)工程）概念的提出，開辟了化學(xué)工程發(fā)展過程的第二個歷程。計算機應(yīng)用的快速發(fā)展，使化學(xué)工程成為更完整的體系，并推向了“過程優(yōu)化集成”、“分子模擬”的新階段。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，化學(xué)工程與相鄰學(xué)科相融合逐漸形成了若干新的分支與生長點，諸如：生物化學(xué)工程、分子化學(xué)工程、環(huán)境化學(xué)工程、能源化學(xué)工程、計算化學(xué)工程、軟化學(xué)工程、微電子化學(xué)工程等。同時，上述新興產(chǎn)業(yè)與學(xué)科的發(fā)展，也推動了特殊領(lǐng)域化學(xué)工程的進(jìn)步。

1.化學(xué)工程學(xué)科中的基本概念/sundae_meng化工單元操作的分類

根據(jù)單元操作的理論基礎(chǔ)進(jìn)行的分類1）以動量傳遞(momentumtransfer)理論為基礎(chǔ)：流體流動、流體輸送機械、沉降、過濾、攪拌、固體流態(tài)化等2）以熱量傳遞(heattransfer)理論為基礎(chǔ)：加熱、冷卻、蒸發(fā)等3）以質(zhì)量傳遞(masstransfer)理論為基礎(chǔ)：吸收、精餾、萃取、干燥等

流體中發(fā)生的這三種傳遞現(xiàn)象(transportphenomena)都是由于流體質(zhì)點的運動和分子擴散運動所產(chǎn)生的結(jié)果。1.化學(xué)工程學(xué)科中的基本概念流體流動：研究流體流動的規(guī)律，完成流體輸送的任務(wù)。流體輸送機械：研究流體輸送機械的性能特點，進(jìn)行正確的選用及安裝。沉降：利用密度差，從氣體或液體中分離懸浮的固體顆粒、液滴或氣泡。過濾：根據(jù)尺寸不同的截留，從氣體或液體中分離懸浮的固體顆粒。攪拌：輸入機械能使流體間或與其他物質(zhì)均勻混合。流態(tài)化：輸入機械能使固體顆粒懸浮于流體中，具有流體狀態(tài)的性質(zhì)。/sundae_meng換熱（傳熱）：利用溫度差，對于物質(zhì)輸入熱量或移出熱量，使物質(zhì)升溫、降溫或者改變相態(tài)。蒸發(fā)：對于溶液輸入熱量使溶劑汽化，使溶液濃縮。氣體吸收：利用各組分在溶劑中溶解度的差異，分離氣體混合物。

液體精餾：利用各組分在同樣條件下?lián)]發(fā)度的的差異，分離液體混合物。

液液萃取：利用各組分在萃取劑中溶解度的差異，分離液體混合物。

固體干燥：對于濕固體物料輸入熱量，使?jié)穹制构腆w物料得以干燥。氣液傳質(zhì)設(shè)備：實現(xiàn)氣體吸收、液體精餾所需要的塔設(shè)備。1.化學(xué)工程學(xué)科中的基本概念

隨著新產(chǎn)品、新工藝的開發(fā)或為實現(xiàn)綠色化工生產(chǎn)，對物理過程提出了一些特殊要求，又不斷地發(fā)展出新的單元操作或化工技術(shù)，如膜分離、參數(shù)泵分離、電磁分離、超臨界技術(shù)等。同時，以節(jié)約能耗，提高效率或潔凈無污染生產(chǎn)的集成化工藝（如反應(yīng)精餾、反應(yīng)膜分離、萃取精餾、多塔精餾系統(tǒng)的優(yōu)化熱集成等）將是未來的發(fā)展趨勢。單元操作的研究包括“過程”和“設(shè)備”兩個方面的內(nèi)容，故單元操作又稱為化工過程和設(shè)備。化工原理是研究諸單元操作共性的課程?！叭齻骼碚摰慕ⅰ笔菃卧僮髟诶碚撋系倪M(jìn)一步發(fā)展和深化。傳遞過程是聯(lián)系各單元操作的一條主線。/sundae_meng單元操作目的物態(tài)原理傳遞過程流體輸送輸送液、氣輸入機械能動量傳遞過濾非均相物系的分離氣-固液-固尺寸不同的截留動量傳遞沉降非均相物系的分離氣-固液-固密度差引起的相對運動動量傳遞傳熱加熱、冷卻、相變氣、液、固利用溫度差傳入或移出熱量熱量傳遞吸收對混合氣體的分離氣利用溶解度的差異分離物質(zhì)傳遞蒸發(fā)溶劑與不揮發(fā)性溶質(zhì)的分離液使溶劑汽化熱量傳遞精餾液體均相混合物分離液各組分揮發(fā)度的不同物質(zhì)傳遞萃取均相混合物的分離液各組分在溶劑中溶解度的不同物質(zhì)傳遞干燥去濕固體供熱汽化熱質(zhì)同時傳遞

化工生產(chǎn)過程中常見的單元操作/sundae_meng2.化工原理課程的性質(zhì)與任務(wù)化工原理

(principlesofChemicalEngineering)：

是化學(xué)工程(chemicalengineering)學(xué)科的基礎(chǔ)部分；是化工工藝(chemicaltechnology)學(xué)的理論基礎(chǔ)。

化工原理

研究的對象是實際工程問題。其講述各種化工單元操作的基本原理，典型化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、操作性能，工藝過程設(shè)計和設(shè)備設(shè)計的計算方法?；ぴ碚n程具有顯著的工程性它要解決的問題是多因素、多變量的綜合性的工業(yè)實際問題，因此，分析和處理問題的方法也就與理科課程有較大的不同。該課程所研究的內(nèi)容來自化工生產(chǎn)實踐，又面向化工生產(chǎn)實踐，是化工技術(shù)工作者的基本的重要的本領(lǐng)所在。該課程的研究內(nèi)容就是生產(chǎn)實際問題，故理論密切聯(lián)系實際，通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)理論,分析得到工程理論，解決工程實際問題的能力。/sundae_meng化工過程開發(fā)：以已經(jīng)研究出的從原料到產(chǎn)品的化工過程所包括的基本單元操作步驟為基礎(chǔ)，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上來考慮，探索出最佳的工藝流程及設(shè)備，確定出最佳的操作條件。

化工過程設(shè)計：通過計算確定設(shè)備的合適型式和主要尺寸，并且確定工藝流程中的控制點。

化工過程操作：除了進(jìn)行生產(chǎn)過程技術(shù)管理保障正常運行以外，更重要的是對于現(xiàn)有的工藝流程及設(shè)備作出改進(jìn)以提高其效率。在化工過程開發(fā)、化工過程設(shè)計、化工過程操作中都存在著明顯的工程性：（1）影響化工過程的因素多，（2）制約化工過程的條件多，（3）在化工過程計算中，涉及到的物性數(shù)據(jù)、工程條件數(shù)據(jù)多，相關(guān)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗公式多，（4）效益是評價工程優(yōu)劣的最終判據(jù)。社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益。本課程強調(diào)工程觀點/sundae_meng

化工原理課程是化工類及相近專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，其兼有“科學(xué)”與“技術(shù)”的特點，它是綜合運用自然科學(xué)的基礎(chǔ)知識，分析和解決化工類型生產(chǎn)中各種物理過程的工程學(xué)科。該課程的主要內(nèi)容是利用數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等自然科學(xué)的原理，研究實際化工物理過程中的客觀規(guī)律，并利用這些規(guī)律進(jìn)行化工過程設(shè)計、工藝計算、設(shè)備構(gòu)造設(shè)計等。從理論知識體系來看，先行的數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等課程主要是揭示自然界中的普遍規(guī)律，屬于自然科學(xué)的范疇。而化工原理課程所研究的內(nèi)容則屬于工程技術(shù)科學(xué)的范疇。在化工類專業(yè)人才培養(yǎng)中，它起著由理及工的“橋梁”作用，它承擔(dān)著工程科學(xué)與工程技術(shù)的雙重教育任務(wù)。本課程強調(diào)工程觀點、工程問題處理方法、定量運算、實驗技能及設(shè)計能力的培養(yǎng)，強調(diào)理論聯(lián)系實際。2.化工原理課程的性質(zhì)與任務(wù)/sundae_meng課程教學(xué)的主導(dǎo)思想：以化學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展和現(xiàn)代教育思想為依據(jù)，與社會發(fā)展需求相適應(yīng)，提出本課程的科學(xué)體系和課程框架。以化工過程的共性為主線，將化工單元操作的內(nèi)容及基礎(chǔ)按過程共性分塊，闡明共同的原理和科學(xué)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用科學(xué)理論的意識和獲取知識的能力。體現(xiàn)課程內(nèi)容的工程特色，突出工程問題的處理方法，強調(diào)對于學(xué)生工程觀點、工程方法、工程能力及工程素質(zhì)的培養(yǎng)教育。以教學(xué)內(nèi)容為載體，使學(xué)生掌握化工常用的科學(xué)方法，如：數(shù)學(xué)模型法、實驗研究法、過程分解法、參數(shù)歸并法及數(shù)學(xué)解析法等。在基本原理的應(yīng)用中，從設(shè)計型問題和操作型問題兩方面加強理論聯(lián)系實際的示范。以此培養(yǎng)學(xué)生從實際工作出發(fā)，思考和解決問題的能力。

以教育心理學(xué)的建構(gòu)主義理論指導(dǎo)教學(xué)，精心創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，合理安排教學(xué)過程中的互動及交流，引領(lǐng)新知識在頭腦中的意義建構(gòu)思維過程，達(dá)到新知識與原知識基礎(chǔ)的融會貫通。

2.化工原理課程的性質(zhì)與任務(wù)/sundae_meng1）數(shù)學(xué)描述（解析）方法：常用的物理原理：物料衡算、能量衡算、熱量衡算、動量守恒原理、牛頓第二定律、牛頓第三定律常用的化學(xué)原理：相平衡關(guān)系常用的數(shù)學(xué)手段：數(shù)學(xué)微積分原理3.

化工原理研究問題時的方法2）復(fù)雜問題的兩種思維方式:（1）實驗研究方法；（2）數(shù)學(xué)模型方法。/sundae_meng課程的研究方法如果一個物理過程的影響因素較少，各參數(shù)之間的關(guān)系比較簡單，能夠應(yīng)用相關(guān)的物理或化學(xué)原理，建立數(shù)學(xué)方程并能直接求解，則稱為解析法。根據(jù)質(zhì)量守恒、能量守恒、相平衡關(guān)系和傳遞速率關(guān)系等基礎(chǔ)理論建立數(shù)學(xué)方程，是解決某些物理過程有效的解析法。如果一個物理過程的影響因素很多，各參數(shù)之間的關(guān)系難以從理論上分析清楚，解決這類復(fù)雜的工程問題，形成了兩種典型的思維方式和方法。（1）實驗研究方法（經(jīng)驗法）該方法一般用因次分析和相似論為指導(dǎo)，依靠實驗來確定過程變量之間的關(guān)系，通過無因次數(shù)群（或稱準(zhǔn)數(shù)）構(gòu)成的關(guān)系式來表達(dá)。是一種工程上通用的基本方法。（2）數(shù)學(xué)模型法（半經(jīng)驗半理論方法）該方法是在對實際過程的機理深入分析的基礎(chǔ)上，在抓住過程本質(zhì)的前提下，作出某種合理簡化，建立物理模型，進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，得出數(shù)學(xué)模型。通過實驗確定模型參數(shù)。/sundae_meng聯(lián)系“化工原理”課程內(nèi)容的兩條主線:1）傳遞過程是統(tǒng)一的研究對象動量傳遞(momentumtransfer)、熱量傳遞(heattransfer)、質(zhì)量傳遞(masstransfer)2）各單元操作有著共同（或相似）的研究方法動量傳遞的單元操作：力平衡、質(zhì)量守恒、動量守恒、機械能守恒。經(jīng)濟(jì)分析。熱量傳遞的單元操作：熱量平衡、傳熱速率。經(jīng)濟(jì)分析。質(zhì)量傳遞的單元操作：傳質(zhì)速率、相平衡關(guān)系、質(zhì)量平衡、熱量平衡、經(jīng)濟(jì)分析。3.

化工原理研究問題時的方法總之，對于各單元操作，均以質(zhì)量守恒、能量守恒、平衡關(guān)系和速率關(guān)系這4種基本關(guān)系為基礎(chǔ)，進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。/sundae_meng4.學(xué)習(xí)化工原理課程之后能夠解決的問題1）如何根據(jù)各單元操作在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的特點,進(jìn)行“過程設(shè)計和設(shè)備類型選擇”,以經(jīng)濟(jì)而有效地完成工藝設(shè)計，滿足工藝的要求。2）如何進(jìn)行“過程(process)”的計算和“設(shè)備(appatatus)”的設(shè)計。3）如何根據(jù)生產(chǎn)的不同要求,進(jìn)行生產(chǎn)參數(shù)或指標(biāo)的調(diào)節(jié)。4）當(dāng)生產(chǎn)狀況不正常時，如何尋找根源。課程學(xué)習(xí)要求:學(xué)習(xí)本課程中，應(yīng)注意以下幾個方面能力的培養(yǎng)：（1）單元操作和設(shè)備選擇的能力,（2）工程設(shè)計能力,（3）操作和調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程的能力,（4）過程開發(fā)或科學(xué)研究能力。將可能變現(xiàn)實，實現(xiàn)工程目的，這是綜合創(chuàng)造能力的體現(xiàn)。/sundae_meng5.物理量的單位與量綱（因次）（dimension）1）單位制國際單位制[SI]

(SystemInternationald’Unites)

基本單位:質(zhì)量.kg長度.m時間.s具有專門名稱的導(dǎo)出單位:力.N能量.功.J功率.W物理單位制[cgs]:基本單位:質(zhì)量.g長度.cm時間.s工程單位制:基本單位:力.Kgf長度.m時間.s

需要由工程單位制或物理單位制換算到國際單位制。中華人民共和國法定計量單位（簡稱法定單位制）在我國的法定計量單位中，除了SI制中的基本單位導(dǎo)出單位外，又規(guī)定了一些我國選定的非國際單位制單位。例如，時間用s（秒）、min（分鐘）、h（小時）、d（日）。質(zhì)量可以用kg（公斤）、t（噸）。溫度可以用K（開爾文）、oC（攝式度）。物質(zhì)的量mol（摩爾）、kmol（千摩爾）。長度可以用m（米）、km（千米）、mm（毫米）、cm（厘米）。/sundae_meng2）量綱（因次）物理量的基本量的量綱為其本身。

SI制中的基本量:質(zhì)量M、長度L、時間T、熱力學(xué)溫度Θ、物質(zhì)的量N、電流I、發(fā)光強度J

導(dǎo)出量的量綱:例如：速度LT-1

加速度LT-2

力MLT-25.物理量的單位與量綱（因次）(dimension)3）量綱一致性方程(dimensionallyhomogeneousequation)物理量方程是與某一客觀現(xiàn)象有關(guān)的各物理量之間關(guān)系的表達(dá)式。任何一個物理量方程，只要理論上合理，該方程等號兩邊各項的量綱必定相等。/sundae_meng5.物理量的單位與量綱（因次）3）量綱一致性方程(dimensionallyhomogeneousequation)物理量方程是與某一客觀現(xiàn)象有關(guān)的各物理量之間關(guān)系的表達(dá)式。任何一個物理量方程，只要理論上合理，該方程等號兩邊各項的量綱必定相等。/sundae_meng例:工程單位制中的力與國際單位制中的力之關(guān)系。以質(zhì)量為1kg的物質(zhì)在重力場中所受的力為分析對象。在工程單位制中，受力為1kgforce.在國際單位制中，根據(jù)牛頓第二定律F=ma受力為F=1×9.81=9.81[kg.m/s2]=9.81[N]所以1kgf=9.81N這是一個非常重要的關(guān)系式。4）單位換算5.物理量的單位與量綱（因次）/sundae_meng

例1：1atm=1.033kgf/cm2,將其換算成SI制的單位。

1kgf=9.81N1cm=10-2m例2：

通用氣體常數(shù)R=82.06atm?cm3/(mol?K),將其換算成SI制。/sundae_meng例3：30℃

水的粘

度μ=0.008g/(cm.s)（泊）,將此cgs制單位換算成SI制。解:例4:傳質(zhì)系數(shù)單位的轉(zhuǎn)換計算/sundae_meng6.物料衡算(massbalance)和能量衡算(energybalance)若積累速率=0，則控制體處于穩(wěn)定狀態(tài)（定常態(tài)）。此時，輸入速率之和=輸出速率之和+控制體中的積累速率輸入速率之和=輸出速率之和控制體通常以單位時間為基準(zhǔn)，物理量的單位時間內(nèi)的數(shù)值稱為速率。平衡