通过本课程的教学,培养学生运用经典热力学原理,结合反映系统特征的模型,分析和解决化工过程中有关能量转换、相变和化学变化的实际问题的能力,初步掌握化学过程设计与研究中获取物性数据,对化工过程进行有关计算的方法,也为后继专业课的学习如分离工程、反应工程等以及进行化工过程研究、开发与设计奠定必要的理论基础。
本课程学习的内容包括:均相封闭系统、非均相封闭系统和敞开系统流体热力学性质的计算及应用;溶液的性质及运用溶液理论和状态方程计算各种流体的相平衡,为化工过程的设计打下牢固的基础;利用热力学的原理和方法对化工过程进行的可行性和能量的有效利用进行分析,为工艺过程的改进和提高能量利用率指出方向和方法。其中状态方程、流体热力学性质、液相的活度系数及流体相平衡计算和化工过程热力学分析为重点内容。
“化工热力学”是化学工程与工艺专业本科生的一门必修的专业基础课,它是以物理化学为基础由化学热力学和工程热力学组合而成的一门学科,它为分离工程、反应工程及化工设计等专业课打下理论基础。通过本课程的教学,达到如下教学目标:
1、掌握流体热力学性质的概念和理论,熟练掌握化工热力学基本定律和化工过程中流体热力学性质间的基本关系和计算模型;培养数学演绎和逻辑推理的能力,学会运用数学方法和热力学原理描述化工过程的规律,为后续课程的学习和终身学习奠定基础;
2、能够应用热力学基本定律、热力学函数关系以及流体平衡理论和模型等知识,对化工过程中的物质平衡计算和能量计算进行识别、分析和表达,并获得有效结论,为分离方法的选择、单元操作装置的设计和能量合理利用提供初步方案,同时树立节能减排和可持续发展的观念。
学生应完成课程相关学习内容,包括视频学习、课堂的讨论、提交作业,参加互评作业,每章测试和最后的结业测试。
1、慕课学习(20%,spoc课程)+平时作业(10%)+大作业 (5%)
2、期中考试 20%(开卷)
3、期末考试成绩 45%(卷面上45分才能及格)
高等数学,物理化学,化工数学
教 材:化工热力学(第三版) 陈钟秀,顾飞燕,胡望明编,化学工业出版社
参考书:
1、化工热力学(通用型)第二版 马沛生,李永红主编,化学工业出版社
2、化工热力学 陈新志,蔡振云,胡望明等编著,化学工业出版社
3、化工热力学 朱自强,徐汛编,化学工业出版社
4、化工热力学 童景山编,清华大学出版社
5、Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. Smith J.M., Van Ness H.C. et al. sixth edition, 2002; 化工热力学导论. 刘洪来,陆小华等译. 化学工业出版社