化工热力学是热力学基本定律应用于化学工程而形成的一门分支学科。其根本任务是利用热力学第一、第二定律进行平衡研究和过程的热力学分析,前者给出物质有效利用的极限,后者给出能量有效利用的极限。
化工热力学采用演绎法,将抽象复杂的问题转变为理想模型加校正的多快好省的处理问题方法。通过对化工热力学的学习,培养学生节能减排及能源资源忧患意识,锻炼逻辑思维及中国文化中欠缺的演绎素养!
本课程是最重要的专业基础课之一,通过学习达到毕业要求的“研究”“问题分析”能力。本专业为培养有家国情怀、国际视野、创新创业精神,从事研发、设计、管理和市场开拓所需高素质化工人才服务。
知识目标:掌握化工热力学基本概念、原理及模型化方法,为化工过程能量分析和相平衡服务。
能力目标:具备利用热力学基本原理和模型,解决化工生产中复杂工程问题的综合能力。
素质目标:培养学生节能减排及能源资源忧患意识;锻炼逻辑思维及中国文化中欠缺的演绎素养!
第一章 绪论
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
如何学好《化工热力学》经验分享——曹健
第二章 流体的p-V-T 关系和状态方程
第三讲 纯流体的P-V-T关系
第四讲 pVT相图及其应用
第五讲 立方型状态方程
第六讲 维里方程和普遍化原理
第七讲 液体、真实气体的P-V-T性质
第八讲 状态方程的比较、选用和应用
第三章 纯流体的热力学性质
第九讲 流体热力学性质间的关系
第十、十一讲 热力学性质焓、熵值的计算和剩余性质
第十二讲 剩余焓和剩余熵的计算方法
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
第四章 溶液热力学性质的计算
第十五讲 均相敞开系统的热力学基本关系
第十六讲 偏摩尔性质的引入及定义
第十七讲 偏摩尔性质之间的关系及计算
第十八讲 偏摩尔性质的计算
第十九讲 Gibbs-Duhem方程及混合变量
第二十讲 逸度和逸度系数
第二十一讲 逸度及逸度系数的计算
第二十二讲 理想溶液
第二十三讲 活度及活度系数
第二十四讲 超额性质及活度系数模型
第二十五讲 局部组成概念与Wilson方程
第五章 相平衡
第二十六讲 相平衡基础
第二十七讲 互溶系统的汽液平衡计算通式
第二十八讲 互溶系统的汽液平衡计算通式及比较
第二十九讲 汽液平衡计算类型及低压下汽液平衡相图
第三十讲 低压下泡点、露点计算
第三十一讲 中压下泡点、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
第六章 化工过程能量分析
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
第三十六讲 稳流系统热力学第一定律简化及应用
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
第三十九讲 理想功、损失功和热力学效率
第四十讲 理想功
第四十一讲 能量级别与有效能
第四十二讲 有效能的计算及与理想功的异同
第四十三讲 化工过程能量分析
第四十四讲 化工过程合理用能
第七章 压缩、膨胀、动力循环与制冷循环
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
第四十七讲 蒸汽动力循环
第四十八讲 理想朗肯循环的热效率和气耗律
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
先修 物理化学
1)J. M. Smith, and H. C. Van Ness, Introduction Chemical Engineering Thermodynamics, 7th Ed., Co., 化学工业出版社,2006
2)朱自强,化工热力学(第三版),化学工业出版社,2014
3)陈钟秀,化工热力学(第三版),化学工业出版社,2014
4)陈新志等,化工热力学(第五版),化学工业出版社,2020
5)S. I. Sandler,Using Aspen Plus in Thermodynamics Instruction: A Step-by-Step Guide,Wiley-AIChE ,2015
6)马沛生等,化工热力学(通用型)(第二版),化学工业出版社,2011
7)郑丹星,流体与过程热力学(第二版),化学工业出版社,2015
8)施云海等,化工热力学(第二版),华东理工大学出版社,2013
9)陈光进,化工热力学(第二版),石油工业出版社,2018
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11)〔美〕史密斯等著,刘洪来,陆小华,陈新志等译,化工热力学导论(原著第七版),化学工业出版社,2008
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