热量衡算

[拼音]：reliang hengsuan

[外文]：heat balance

当物料经物理或化学变化时，如果其动能、位能或对外界所作之功，对于总能量的变化影响甚小可以忽略时，能量守恒定律可以简化为热量衡算。它是建立过程数学模型的一个重要手段，是化工计算的重要组成部分。进行热量衡算，可以确定为达到一定的物理或化学变化须向设备传入或从设备传出的热量；根据热量衡算可确定加热剂或冷却剂的用量以及设备的换热面积，或可建立起进入和离开设备的物料的热状态（包括温度、压力、组成和相态）之间的关系，对于复杂过程，热量衡算往往须与物料衡算联立求解。

为进行热量衡算，首先必须根据需要划定一个衡算的空间范围，称为控制体。控制体可以是整个生产过程、生产过程的某一部分、单元操作、反应过程、设备的某一部分或设备的微分单元。根据能量守恒定律，在忽略动能、位能和对外作功的条件下，出入控制体的热量之间存在如下关系：

对于连续定态过程，控制体内没有热量的积累。如果在控制体内不发生化学反应，又没有采用电加热等热源，则控制体内产生的热量为零，此时热量衡算式可简化为：

对于间歇过程，采用热量J作为计算单位；对于连续过程，则采用热流量J/s。

物质具有的热能，是对照某一基准状态来计量的，相当于物质从基准状态加热到所处状态需要的热量。当物质发生相态变化时，须计入相变时的潜热，如汽化热（或冷凝热）、熔融热(或凝固热)等。不同液体混合时，须计入由于浓度变化而产生的混合热(或溶解热)。工程上常用热力学参数焓表示单位质量物质所具有的热量。单位质量物料状态变化所需的热量，等于两种状态下焓值的差。热量衡算的步骤，与物料衡算大致相同。