化工热力学
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spContent=化工热力学是化学工程的重要分支和基础学科,是应用化学专业的专业基础课,也成为制药工程、环境工程等专业的重要课程。其主要涉及能量及组成的计算,是化工计算及设计的主要依据,是从事化工过程的研究、开发以及设计等方面工作必不可少的重要理论基础,是一门理论性与工程应用性均较强的课程。
—— 课程团队
课程概述

化工热力学是化工类专业基础课。它是运用经典热力学的原理,结合反映系统特征的模型,研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用,研究各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态。化工热力学的主要研究范畴在于决定设计分离过程、化学反应器所需的相平衡以及化学反应平衡数据、参数和平衡时的状态以及对化工过程进行热力学分析。因而它是化工过程研究、开发与设计的理论基础。




授课目标

通过本课程学习,要求学生:(1)理解化工热力学的基本概念和基本原理;(2)根据所要解决问题的性质,选择和使用计算流体热力学性质的数学模型;(3)计算化工过程的能量变化;(4)计算纯流体和混合物的相平衡和化学反应平衡;(5)了解热力学在化工过程中的主要实际应用。

课程大纲

第一章   绪论

1.1  绪论

第一章 绪论

第二章  流体的pVT关系

2.1  纯物质的pVT关系

2.2 气体的状态方程式

2.4pVT关系普遍化计算

2.5 真实气体混合物的pVT关系

2.3 对比态原理

复习归纳回顾

第二章 流体的pVT关系

第二章 流体的pVT关系

第三章  纯流体的热力学性质

第三章 纯流体的热力学性质

第三章 纯流体的热力学性质

3.1 热力学性质间的关系

3.2 应用Maxwell关系推导单相体系热力学性质关系式

3.3 应用剩余性质的计算气体热力学性质H,S

3.4 普遍化关系法计算剩余H、S

3.5 状态方程法计算热力学性质H,S

3.6 真实气体的焓变,熵变及焓,熵计算

3.7 纯流体的逸度及逸度系数级计算

3.8 从对应状态原理计算逸度

3.9 热力学性质图表

第四章 混合物的热力学性质

4.1 化学位和偏摩尔性质

4.2 Gibbs-Duhum方程

4.3 混合物的逸度和逸度系数

4.4 理想溶液和标准态

4.5 活度及活度系数

4.6 混合过程性质变化

4.7 超额性质

4.8 液相活度系数与组成的关联式

第五章 相平衡

5.1 相平衡判据与相律

5.2 汽液平衡的相图

5.3 汽液平衡的计算类型

5.4 完全理想体系VEL计算

5.5 低压真实体系VEL计算

5.6 闪蒸计算

5.7 热力学的一致性检验

第六章 化工过程的能量分析

6.1 能量平衡方程

6.2 熵平衡方程

6.3 理想功、损失功及热力学效率

6.4 有效能及其计算

第七章 蒸汽动力循环与制冷循环

7.1 蒸汽动力循环-朗肯循环

7.2 朗肯循环的改进

7.3 节流膨胀与对外作功的绝热膨胀

7.4 蒸汽压缩制冷循环

7.5 吸收制冷循环



预备知识

   物理化学(热力学部分),高等数学,化工原理。


证书要求

暂无证书。


参考资料

1.朱自强,徐汛. 化工热力学. 北京:化学工业出版社,1991年

2.陈新志. 化工热力学. 北京:化学工业出版社,2001年

3.张联科. 化工热力学. 北京:化学工业出版社,1980年

4.马沛生,夏淑倩,陈效宁. 化工热力学教程. 北京:高等教育出版社,2011年

5.陈钟秀,顾飞燕. 化工热力学例题与习题. 北京:化学工业出版社,1998年

6.陈新志. 化工热力学习题精解. 北京:科学出版社,2002年


常见问题