本课程是化学工程学的重要组成部分,是化工过程研究、开发和设计的理论基础。本课程是在学生学过物理化学,完成化工厂生产实习,并具备化工过程和设备的知识(时间安排上,至少比化工原理迟一学期)基础上讲授。本课程任务是以热力学第一、二定律为基础,研究化工过程各种能量的相互转化及其有效利用,培养学生节约能源、合理利用能源的观点;研究各种物理和化学变化过程中达到平衡的理论极限、条件和状态,为分离过程、化学反应过程提供相平衡和化学平衡数据;使学生掌握热力学性质数据的获取方法(查阅文献、建立数学模型、利用实验数据等),培养学生树立工程观点,养成实事求是、科学严谨的工作作风,提高理论联系实际的工程实践能力;为学习后续课程及毕业后参加实际工作奠定基础。
本课程任务是以热力学第一、二定律为基础,研究化工过程各种能量的相互转化及其有效利用,培养学生节约能源、合理利用能源的观点;研究各种物理和化学变化过程中达到平衡的理论极限、条件和状态,为分离过程、化学反应过程提供相平衡和化学平衡数据;使学生掌握热力学性质数据的获取方法。
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第一章 绪论
第一章测试
第一讲 化工热力学研究范围和研究方法
第二讲 化工热力学的定义和用途
第一章测试
第二章 流体的p-V-T 关系和状态方程
第二章单元测试
第七讲 液体、真实气体的P-V-T性质
第四讲 pVT相图及其应用
第五讲 立方型状态方程
第八讲 状态方程的比较、选用和应用
第六讲 维里方程和普遍化原理
第三讲 纯流体的P-V-T关系
第四章 溶液热力学性质的计算
第十七讲 偏摩尔性质之间的关系及计算
第二十四讲 超额性质及活度系数模型
第十六讲 偏摩尔性质的引入及定义
第二十讲 逸度和逸度系数
第二十三讲 活度及活度系数
第二十五讲 局部组成概念与Wilson方程
第十五讲 均相敞开系统的热力学基本关系
第十八讲 偏摩尔性质的计算
第二十二讲 理想溶液
第二十一讲 逸度及逸度系数的计算
第十九讲 Gibbs-Duhem方程及混合变量
第五章 相平衡
第三十讲 低压下泡点、露点计算
第三十二讲 烃类系统的K值法和闪蒸
第二十九讲 汽液平衡计算类型及低压下汽液平衡相图
第三十一讲 中压下泡点、露点计算
第三十三讲 汽液平衡数据的热力学一致性检验
第三十四讲 溶液的稳定性与液液平衡
第二十七讲 互溶系统的汽液平衡计算通式
第二十六讲 相平衡基础
第二十八讲 互溶系统的汽液平衡计算通式及比较
第七章 压缩、膨胀、动力循环与制冷循环
第四十七讲 蒸汽动力循环
第四十九讲 朗肯循环的改进及制冷循环
第五十讲 气体的膨胀
第五十一讲 蒸汽压缩制冷循环
第四十五讲 卡诺蒸汽循环与理想朗肯循环
第四十六讲 实际朗肯循环
第四十八讲 理想朗肯循环的热效率和气耗律
第六章 化工过程能量分析
第四十二讲 有效能的计算及与理想功的异同
第四十四讲 化工过程合理用能
第三十七讲 热力学第二定律熵增原理与熵产生
第三十八讲 热力学第二定律熵平衡方程式
第四十三讲 化工过程能量分析
第三十六讲 稳流系统热力学第一定律简化及应用
第四十一讲 能量级别与有效能
第三十九讲 理想功、损失功和热力学效率
第四十讲 理想功
第三十五讲 化工过程能量分析实例及热力学第一定律及其应用
第三章 纯流体的热力学性质
第三章单元测验
第十三讲 纯流体的热力学性质图和表
第十四讲 热力学性质图的应用
第十二讲 真实气体的焓变和熵变的计算
第九讲 流体热力学性质间的关系
第十一讲 热力学性质焓、熵值的计算
先修 物理化学
朱自强,吴有庭,化工热力学,化学工业出版社,2010
李永红,马沛生,化工热力学(通用型)第二版,化学工业出版社,2011.
Smith JM, Van Ness HC, Abbott, MM, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (7th edition), McGraw-Hill Companies, 2005