·738 工程科学学报，第41卷，第6期 2.7 w=0.55,LiBr-[BMTM)Cl/H.O 溶解焓和各纯组分的比热容.LiBr和纯水的比热容 =0.60,Br BMTM]CIH,0 2.6 ◆-0,65,1Br-BMIMCI/H,0▲w=0.70.Br一BMIM]CI/H,0 来自文献26].BMIM]CI的比热容采用微反应量 2.5 u=O.75.LiBr-[BMIM)Cl/H.O ★=0.60.LBH,0 -△-m-0,60.liBr/H,0 一计算值 热仪进行了测定，见表9.温度为333.15K时， 24 2.3 BMIM]Cl的比热容明显增大，说明该温度接近离 2.2 子液体的固一液相变温度.在温度为313.15K和质 2.1 量分数范围0=0.55~0.70内对LiBr-BMM]Cl/ 2.0 H,0的溶解焓进行了测定，实验数据见表10.溶解 1.9 1.8 焓数据为负值，说明LiBr和BMIM]CI混合物溶于 1> 290300310320330340350360370380390 水中为放热过程.根据式(6)~(8)，计算得到LiBr一 TIK BMI]CI/H20的比焓，见表11.采用最小二乘法 图10LiB一BMM]C/H20三元工质对的比热容 对数据进行拟合，得到比焓的计算方程： Fig.10 Specific heat capacities C of the LiBr-[BMIM]Cl/H2O h=∑ [A,+B0+C,o2+D,2w3)T](13) temary working pair 表9p=0.1MPa时不同温度下离子液体BMM]CI的比热容 Table9 Speeifie heat capacities of ionie liquid [BMIM]Cl at p=0.1 MPa and different temperatures 温度/K 283.15293.15303.15313.15323.15333.15343.15353.15363.15373.15 比热容/g1K) 1.55 1.62 1.73 1.94 2.55 6.31 1.98 1.98 2.025 2.05 式中，A,B:,C:和D:为拟合系数，见表12.实验值 水中的溶解焓小于LiBr溶于水中的溶解焓引起的. 与计算值的平均绝对相对偏差为0.01%.图11 表10温度为313.15K和p=0.1MPa时不同质量分数B一 为比焓实验值和计算值的比较，两者吻合较好. BMM0CI/H,O体系的溶解焓 LiBr一BMIM)Cl/H,O的比焓随着质量分数的增加 Table 10 Dissolution enthalpies at various mass fractions of LiBr- 先减小后增加，这主要是由溶解焓引起的.根据表 [BMIM]CI/H,O at 313.15 K and p=0.1 MPa 10,LiBr一BMM)ClH,0的溶解焓随着质量分数 质量分数 0.550.600.65 0.70 的增加先增加后减小，相应放热效应先增大后减小， 溶解焓/(kJkg1)-160.66-173.93-189.89-168.04 导致整个体系比焓先减小后增大.当吸收剂LBr和 表11p=0.1MPa时LiBr一BMM]C/H,0体系的比焓 BMM)CI溶于H,O中时，整体溶解热应是由离子 Table 11 Specific enthalpies of the system LiBr-[BMIM]Cl/H,O at 溶解扩散吸热和水合反应放热的综合热效应引起 p=0.1 MPa g 的.在浓度较低时，随着浓度的增加，离子水合反应 h T/K 放热效应增加更加明显，溶解焓（放热）增加.当继 e=0.55 e=0.60 0=0.65 e=0.70 续增加至某一浓度时，相对于吸收剂离子数量，自由 303.15 331.04 312.51 291.33 307.99 水分子数量明显减小，水合效应减弱，溶解扩散吸热 313.15 354.18 334.45 312.04 327.44 323.15 377.38 356.45 332.82 346.97 效应增加更加明显，溶解焓（放热）开始减小.因此， 333.15 400.70 378.56 353.70 366.60 LBr一BMIM]Cl/H,O的溶解焓先增加后减小，比焓 343.15 424.17 400.81 374.72 386.39 先减小后增大.如图11所示，以333.15K为例，在 353.15 447.84 423.24 395.92 406.35 相同吸收能力下，LiBr一BMIM]CI/H,O的比焓比 363.15 471.75 445.91 417.34 426.54 LBr/H,O的大，这也是由于LiBr-BMIM]Cl溶于 373.15 495.96 468.84 439.01 446.98 表12比焓方程(13)拟合系数 Table 12 Values of A,B,C for least-squares representation by Eq.(13) i A C D 0 -1.184934×104 5.791208×10 -9.675233×104 5.399248×104 7.876601×10-1 4.862318 -5.643877 2.016601×10-3 4.233235×10-3 -1.054922×10-2 8.114677×10-3 -2.862036×10-6工程科学学报，第 41 卷，第 6 期 图 10 LiBr--［BMIM］Cl /H2O 三元工质对的比热容 Fig． 10 Specific heat capacities Cp of the LiBr--［BMIM］Cl /H2O ternary working pair 溶解焓和各纯组分的比热容． LiBr 和纯水的比热容 来自文献［26］． ［BMIM］Cl 的比热容采用微反应量 热仪 进 行 了 测 定，见 表 9． 温 度 为 333. 15 K 时， ［BMIM］Cl 的比热容明显增大，说明该温度接近离 子液体的固—液相变温度． 在温度为 313. 15 K 和质 量分数范围 w = 0. 55 ～ 0. 70 内对 LiBr--［BMIM］Cl / H2O 的溶解焓进行了测定，实验数据见表 10． 溶解 焓数据为负值，说明 LiBr 和［BMIM］Cl 混合物溶于 水中为放热过程． 根据式( 6) ～ ( 8) ，计算得到LiBr-- ［BMIM］Cl /H2O 的比焓，见表 11． 采用最小二乘法 对数据进行拟合，得到比焓的计算方程: h = ∑ 2 i = 0 ［( Ai + Biw + Ciw2 + Diw3 ) Ti ］ ( 13) 表 9 p = 0. 1 MPa 时不同温度下离子液体［BMIM］Cl 的比热容 Table 9 Specific heat capacities of ionic liquid ［BMIM］Cl at p = 0. 1 MPa and different temperatures 温度/K 283. 15 293. 15 303. 15 313. 15 323. 15 333. 15 343. 15 353. 15 363. 15 373. 15 比热容/( J·g － 1·K － 1 ) 1. 55 1. 62 1. 73 1. 94 2. 55 6. 31 1. 98 1. 98 2. 025 2. 05 式中，Ai，Bi，Ci和 Di为拟合系数，见表 12． 实验值 与计算值的平均绝对相对偏差为 0. 01% ． 图 11 为比焓实验值和计算值的比较，两 者 吻 合 较 好． LiBr--［BMIM］Cl /H2O 的比焓随着质量分数的增加 先减小后增加，这主要是由溶解焓引起的． 根据表 10，LiBr--［BMIM］Cl /H2O 的溶解焓随着质量分数 的增加先增加后减小，相应放热效应先增大后减小， 导致整个体系比焓先减小后增大． 当吸收剂 LiBr 和 ［BMIM］Cl 溶于 H2O 中时，整体溶解热应是由离子 溶解扩散吸热和水合反应放热的综合热效应引起 的． 在浓度较低时，随着浓度的增加，离子水合反应 放热效应增加更加明显，溶解焓( 放热) 增加． 当继 续增加至某一浓度时，相对于吸收剂离子数量，自由 水分子数量明显减小，水合效应减弱，溶解扩散吸热 效应增加更加明显，溶解焓( 放热) 开始减小． 因此， LiBr--［BMIM］Cl /H2O 的溶解焓先增加后减小，比焓 先减小后增大． 如图 11 所示，以 333. 15 K 为例，在 相同吸收能力下，LiBr--［BMIM］Cl /H2O 的比焓比 LiBr /H2O 的大，这也是由于 LiBr--［BMIM］Cl 溶于 水中的溶解焓小于 LiBr 溶于水中的溶解焓引起的． 表 10 温度 为 313. 15 K 和 p = 0. 1 MPa 时不同质量分数 LiBr-- ［BMIM］Cl /H2O 体系的溶解焓 Table 10 Dissolution enthalpies at various mass fractions of LiBr-- ［BMIM］Cl /H2O at 313. 15 K and p = 0. 1 MPa 质量分数 0. 55 0. 60 0. 65 0. 70 溶解焓/( kJ·kg － 1 ) － 160. 66 － 173. 93 － 189. 89 － 168. 04 表 11 p = 0. 1 MPa 时 LiBr--［BMIM］Cl /H2O 体系的比焓 Table 11 Specific enthalpies of the system LiBr--［BMIM］Cl /H2O at p = 0. 1 MPa J·g － 1 T /K h w = 0. 55 w = 0. 60 w = 0. 65 w = 0. 70 303. 15 331. 04 312. 51 291. 33 307. 99 313. 15 354. 18 334. 45 312. 04 327. 44 323. 15 377. 38 356. 45 332. 82 346. 97 333. 15 400. 70 378. 56 353. 70 366. 60 343. 15 424. 17 400. 81 374. 72 386. 39 353. 15 447. 84 423. 24 395. 92 406. 35 363. 15 471. 75 445. 91 417. 34 426. 54 373. 15 495. 96 468. 84 439. 01 446. 98 表 12 比焓方程( 13) 拟合系数 Table 12 Values of Ai，Bi，Ci for least-squares representation by Eq． ( 13) i Ai Bi Ci Di 0 － 1. 184934 × 104 5. 791208 × 104 － 9. 675233 × 104 5. 399248 × 104 1 7. 876601 × 10 － 1 4. 862318 － 5. 643877 2. 016601 × 10 － 3 2 4. 233235 × 10 － 3 － 1. 054922 × 10 － 2 8. 114677 × 10 － 3 － 2. 862036 × 10 － 6 · 837 ·