熱力學(xué)主要內(nèi)容

1、第1章緒論目的要求了解化工熱力學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容理解化工熱力學(xué)”與“物理化學(xué)”的主要區(qū)別掌握化工熱力學(xué)的研究方法有經(jīng)典熱力學(xué)和分子熱力學(xué)方法。本章主要內(nèi)容（1）簡(jiǎn)要發(fā)展史（2）化工熱力學(xué)的主要內(nèi)容（3）化工熱力學(xué)研究方法及其發(fā)展（4）化工熱力學(xué)的重要性重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)化工熱力學(xué)的基本概念難點(diǎn)化工熱力學(xué)研究思路的確立基本內(nèi)容1.1熱力學(xué)的發(fā)展1.2化工熱力學(xué)的特性和分支1.3化工熱力學(xué)與其它分支學(xué)科的關(guān)系1.4化工熱力學(xué)的基本內(nèi)容1.5熱力學(xué)的研究方法和局限性1.6化工熱力學(xué)的重要性1.7基本概念基本要求了解：化工熱力學(xué)的主要內(nèi)容理解：“化工熱力學(xué)”與“物理化學(xué)”的主要區(qū)別掌握：化工熱力學(xué)的研究方法有

2、經(jīng)典熱力學(xué)和分子熱力學(xué)方法。第2章 流體的p-V-T關(guān)系目的要求了解維里方程的幾種形式維里系數(shù)的物理意義理解對(duì)比態(tài)原理氣體混合物的虛擬臨界參數(shù)掌握偏心因子三參數(shù)壓縮因子圖Pitzer普遍化壓縮因子圖普遍化第二維里系數(shù)Kay規(guī)則重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)立方型狀態(tài)方程的普遍特點(diǎn)及計(jì)算三參數(shù)壓縮因子圖氣體混合物的第二維里系數(shù)及應(yīng)用難點(diǎn)氣體混合物的第二維里系數(shù)及應(yīng)用本章主要內(nèi)容2.1純流體的p-V-T關(guān)系2.2氣體的狀態(tài)方程2.3對(duì)比態(tài)原理及其應(yīng)用2.4真實(shí)氣體混合物的p-V-T關(guān)系重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)立方型狀態(tài)方程的普遍特點(diǎn)及計(jì)算三參數(shù)壓縮因子圖氣體混合物的第二維里系數(shù)及應(yīng)用方程的混合規(guī)則難點(diǎn)各種狀態(tài)方程的應(yīng)用對(duì)比態(tài)原

3、理的理解方程的混合規(guī)則基本內(nèi)容2.1純物質(zhì)的p -V -T關(guān)系2.2氣體的狀態(tài)方程2.2.1理想氣體狀態(tài)方程2.2.2維里方程基本要求了解：通過(guò)純物質(zhì)的p -V-T圖、p -V圖和p -T圖維里方程的幾種形式維里系數(shù)的物理意義理解維里方程的應(yīng)用掌握純物質(zhì)的p -V-T圖、p -V圖和p -T圖維里二項(xiàng)式的應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)氣體混合物的第二維里系數(shù)及應(yīng)用難點(diǎn)維里方程的應(yīng)用基本內(nèi)容2.2氣體的狀態(tài)方程2.2.3立方型狀態(tài)方程2.2.4多參數(shù)狀態(tài)方程2.3對(duì)比態(tài)原理及其應(yīng)用基本要求了解多參數(shù)狀態(tài)方程理解RK方程的迭代形式及應(yīng)用對(duì)比態(tài)原理掌握偏心因子三參數(shù)壓縮因子圖Pitzer普遍化壓縮因子圖普遍化第二

4、維里系數(shù)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)RK方程一般形式和迭代形式的使用，立方型方程的解法偏心因子三參數(shù)的對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理難點(diǎn)立方型狀態(tài)方程的普遍特點(diǎn)及計(jì)算三參數(shù)壓縮因子圖基本內(nèi)容2.4真實(shí)氣體混合物的p V -T關(guān)系理解氣體混合物的虛擬臨界參數(shù)掌握Kay規(guī)則重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)氣體混合物的第二維里系數(shù)及應(yīng)用狀態(tài)方程的混合規(guī)則難點(diǎn)氣體混合物的虛擬臨界參數(shù)第3章純物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)目的要求通過(guò)本章學(xué)習(xí)，掌握各熱力學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系，進(jìn)而學(xué)會(huì)計(jì)算一個(gè)實(shí)際過(guò)程的焓 變和熵變，并學(xué)會(huì)一些熱力學(xué)性質(zhì)圖表的應(yīng)用。了解敞開(kāi)系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程Maxwell關(guān)系式理想氣體焓變和熵變計(jì)算理想氣體焓和熵隨溫度、壓力的變化關(guān)系式理解封閉系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程

5、麥克斯韋關(guān)系式的用途剩余性質(zhì)的概念利用維里方程計(jì)算剩余性質(zhì)掌握剩余焓、剩余熵與P、V、T的關(guān)系式對(duì)于一個(gè)實(shí)際過(guò)程，設(shè)計(jì)焓變和熵變的計(jì)算途徑利用狀態(tài)方程計(jì)算焓變和熵變利用R-K方程計(jì)算剩余性質(zhì)利用普遍化關(guān)聯(lián)式計(jì)算焰邊和熵變利用普遍化第二維里系數(shù)計(jì)算剩余焓和剩余熵T-S圖的形狀和構(gòu)成T-S圖的制作及使用水蒸氣表的構(gòu)成及使用本章主要內(nèi)容3.1熱力學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系3.2焓變和熵變的計(jì)算3.3純物質(zhì)兩相系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)及熱力學(xué)圖表重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)理想氣體焓變和熵變計(jì)算剩余性質(zhì)的概念利用狀態(tài)方程計(jì)算焓變和熵變利用普遍化關(guān)聯(lián)式計(jì)算焓變和熵變蒸發(fā)焓與蒸發(fā)熵難點(diǎn)利用狀態(tài)方程計(jì)算焓變和熵變利用普遍化關(guān)聯(lián)式計(jì)算焓變和熵變

6、基本內(nèi)容（1）熟練掌握并使用熱力學(xué)基本方程。（2）掌握麥克斯韋關(guān)系式及其應(yīng)用。基本要求了解敞開(kāi)系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程Maxwell關(guān)系式理解封閉系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程麥克斯韋關(guān)系式的用途掌握熱力學(xué)基本方程的應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)敞開(kāi)系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程麥克斯韋關(guān)系式的用途基本內(nèi)容3.2焓變與熵變的計(jì)算基本要求了解理想氣體焓變和熵變計(jì)算理想氣體焓和熵隨溫度、壓力的變化關(guān)系式理解剩余性質(zhì)的概念利用維里方程計(jì)算剩余性質(zhì)掌握對(duì)于一個(gè)實(shí)際過(guò)程，設(shè)計(jì)焓變和熵變的計(jì)算途徑利用狀態(tài)方程計(jì)算焓變和熵變利用R-K方程計(jì)算剩余性質(zhì)利用普遍化關(guān)聯(lián)式計(jì)算焓邊和熵變利用普遍化第二維里系數(shù)計(jì)算剩余焓和剩余熵利用Pitzer三參數(shù)焓熵圖計(jì)算

7、剩余焓和剩余熵重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)剩余性質(zhì)的概念利用狀態(tài)方程計(jì)算焓變和熵變利用普遍化關(guān)聯(lián)式計(jì)算焓變和熵變難點(diǎn)根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的計(jì)算方法基本內(nèi)容3.3純物質(zhì)兩相系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)及熱力學(xué)圖表基本要求了解相律理解熱力學(xué)性質(zhì)圖表的類型掌握T-S圖的形狀和構(gòu)成T-S圖的制作及使用水蒸氣表的構(gòu)成及使用重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)T-S圖的形狀和構(gòu)成難點(diǎn)水蒸氣表的構(gòu)成及使用第4章均相混合物熱力學(xué)性質(zhì)目的要求通過(guò)本章學(xué)習(xí)，能理解流體混合物的相關(guān)熱力學(xué)性質(zhì)，正確理解和使用混合物 中組元的逸度與活度的概念，為相平衡的計(jì)算打下基礎(chǔ)。了解變組成系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程偏摩爾量的定義及提出的意義理想混合物的定義理想混合物的相關(guān)熱力學(xué)性質(zhì)逸度與

8、逸度系數(shù)的概念逸度系數(shù)與PVT的關(guān)系式活度的定義活度系數(shù)正規(guī)混合物的概念及方程適用條件無(wú)熱混合物的概念及方程適用條件半經(jīng)驗(yàn)型活度系數(shù)方程理解化學(xué)勢(shì)（位）的概念混合性質(zhì)的概念混合性質(zhì)與偏摩爾量的關(guān)系理想溶液及其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)利用方程計(jì)算純物質(zhì)的逸度系數(shù)利用普遍化的第二維里系數(shù)計(jì)算逸度系數(shù)利用三參數(shù)普遍化逸度系數(shù)圖計(jì)算逸度系數(shù)溫度對(duì)逸度的影響壓力對(duì)逸度的影響活度系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇超額性質(zhì)的定義局部組成的概念基團(tuán)貢獻(xiàn)法掌握偏摩爾量的計(jì)算作圖法計(jì)算偏摩爾量二元截距法計(jì)算偏摩爾量吉布斯一一杜亥姆方程混合體積變化和混合焓變的計(jì)算純液體逸度的計(jì)算式Margulas方程的應(yīng)用及適用條件VanLaar方程的應(yīng)用及適用條件

9、基于局部組成的活度系數(shù)方程Wilson 方程N(yùn)RTL方程本章主要內(nèi)容4.1變組成系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程4.2偏摩爾性質(zhì)4.3混合過(guò)程性質(zhì)變化4.4逸度和逸度系數(shù)4.5理想混合物4.6活度及活度系數(shù)4.7活度系數(shù)模型重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)逸度與逸度系數(shù)的概念半經(jīng)驗(yàn)型活度系數(shù)方程混合性質(zhì)的概念理想溶液及其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)偏摩爾量的計(jì)算吉布斯 杜亥姆方程基于局部組成的活度系數(shù)方程難點(diǎn)理想溶液及其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)活度系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇半經(jīng)驗(yàn)型活度系數(shù)方程基于局部組成的活度系數(shù)方程Wilson 方程N(yùn)RTL方程基本內(nèi)容4 .1變組成系統(tǒng)的熱力學(xué)關(guān)系4.2偏摩爾性質(zhì)基本要求了解變組成系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程偏摩爾量的定義及提出的意義理解化學(xué)勢(shì)

10、（位）的概念掌握偏摩爾量的計(jì)算作圖法計(jì)算偏摩爾量二元截距法計(jì)算偏摩爾量吉布斯-杜亥姆方程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)變組成系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程二元截距法計(jì)算偏摩爾量吉布斯-杜亥姆方程難點(diǎn)變組成系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程吉布斯-杜亥姆方程基本內(nèi)容4.3混合過(guò)程性質(zhì)變化4.4逸度和逸度系數(shù)4.4.1逸度和逸度系數(shù)的定義4.4.2混合物的逸度與其組元逸度之間的關(guān)系4.4.3溫度和壓力對(duì)逸度的影響基本要求了解逸度系數(shù)與P-V-T的關(guān)系式理解混合性質(zhì)的概念混合性質(zhì)與偏摩爾量的關(guān)系理想溶液及其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)掌握混合體積變化和混合焓變的計(jì)算逸度和逸度系數(shù)的定義重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)混合性質(zhì)的概念逸度與逸度系數(shù)的概念難點(diǎn)混合過(guò)程的焓變化基本內(nèi)容4.

11、4逸度和逸度系數(shù)4.4.4逸度和逸度系數(shù)的計(jì)算4.4.5液體的逸度基本要求了解混合物的逸度和逸度系數(shù)的計(jì)算理解液體的逸度的計(jì)算掌握純組分逸度和逸度系數(shù)的計(jì)算重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)純組分逸度和逸度系數(shù)的計(jì)算難點(diǎn)利用狀態(tài)方程計(jì)算逸度系數(shù)用對(duì)應(yīng)態(tài)原理計(jì)算逸度系數(shù)基本內(nèi)容4.5理想混合物4.6活度和活度系數(shù)基本要求了解理想混合物的定義活度的定義活度系數(shù) 理解理想溶液及其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)活度系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇超額性質(zhì)的定義掌握理想混合物的相關(guān)熱力學(xué)性質(zhì)超額性質(zhì)與活度系數(shù)的關(guān)聯(lián)重點(diǎn)理想混合物的相關(guān)熱力學(xué)性質(zhì)超額性質(zhì)的定義難點(diǎn)理想溶液及其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)活度系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇基本內(nèi)容4.7活度系數(shù)模型基本要求了解正規(guī)混合物的概念及方程適用條

12、件無(wú)熱混合物的概念及方程適用條件半經(jīng)驗(yàn)型活度系數(shù)方程理解局部組成的概念掌握Margulas方程的應(yīng)用及適用條件VanLaar方程的應(yīng)用及適用條件基于局部組成的活度系數(shù)方程Wilson 方程N(yùn)RTL方程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)Margulas方程的應(yīng)用及適用條件VanLaar方程的應(yīng)用及適用條件基于局部組成的活度系數(shù)方程難點(diǎn)幾種典型的活度系數(shù)模型的選擇與應(yīng)用第5章相平衡目的要求通過(guò)本章學(xué)習(xí)，能學(xué)會(huì)應(yīng)用華工熱力學(xué)的知識(shí)處理汽液平衡計(jì)算（主要是泡、 露點(diǎn)的計(jì)算），并能處理一些簡(jiǎn)單的液液平衡問(wèn)題。了解平衡判據(jù)相對(duì)揮發(fā)度相平衡常數(shù)泡、露點(diǎn)的概念汽液平衡相圖的類型、構(gòu)成等高壓汽液平衡相圖的特點(diǎn)“逆向”現(xiàn)象汽液平衡一致

13、性校驗(yàn)的依據(jù)理解相平衡的五個(gè)判據(jù)高壓汽液平衡的幾個(gè)基本關(guān)系式高壓相平衡計(jì)算二元液液平衡計(jì)算的基本關(guān)系式及簡(jiǎn)單計(jì)算掌握低壓下汽液平衡的表達(dá)式及計(jì)算中低壓下泡、露點(diǎn)計(jì)算K值法狀態(tài)方程計(jì)算高壓汽液平衡活度系數(shù)法計(jì)算高壓汽液平衡K值法計(jì)算高壓汽液平衡本章主要內(nèi)容5.1相平衡基礎(chǔ)5.2互溶系統(tǒng)的汽液平衡關(guān)系式5.3中低壓下汽液平衡5.4高壓下汽液平衡5.5汽液平衡的熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)平衡判據(jù)汽液平衡一致性校驗(yàn)的依據(jù)液液平衡判據(jù)中低壓下泡、露點(diǎn)計(jì)算K值法基本內(nèi)容5.1相平衡基礎(chǔ)5.2互溶系統(tǒng)的汽液平衡關(guān)系式基本要求了解相對(duì)揮發(fā)度相平衡常數(shù)泡、露點(diǎn)的概念汽液平衡相圖的類型、構(gòu)成等理解相平衡的五個(gè)判

14、據(jù)常用汽液平衡計(jì)算式掌握相平衡的五個(gè)判據(jù)相律應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)平衡判據(jù)相律常用汽液平衡計(jì)算式難點(diǎn)相律應(yīng)用常用汽液平衡計(jì)算式基本內(nèi)容5.3中、低壓下汽液平衡基本要求了解 中、低壓下汽液平衡相圖 理解 正偏差與負(fù)偏差體系 掌握 中低壓下泡點(diǎn)和露點(diǎn)計(jì)算 重點(diǎn)難點(diǎn) 中低壓下泡點(diǎn)和露點(diǎn)計(jì)算第6章 化工過(guò)程能量分析目的要求了解熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律過(guò)程能量分析評(píng)價(jià)的理論和方法理解熵增、熵產(chǎn)生與熵平衡理想功、損失功與熱力學(xué)效率理解能量的可利用程度或品質(zhì)的高低掌握理想功、損失功與熱力學(xué)效率的計(jì)算有效能的定義及計(jì)算化工過(guò)程能量分析的方法本章主要內(nèi)容重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)理想功、損失功與熱力學(xué)效率；有效能的定義及計(jì)算難

15、點(diǎn)化工過(guò)程能量分析的方法基本內(nèi)容6.1熱力學(xué)第一定律一一能量轉(zhuǎn)化與守恒方程基本要求了解能量的種類和品位理解不同系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律表示形式掌握熱力學(xué)第一定律的不同表示形式及應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)穩(wěn)流體系熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用基本內(nèi)容6.2熱力學(xué)第二定律基本要求了解不可逆性熵的定義理解熵增原理熵產(chǎn)熵流掌握熵平衡重點(diǎn)難點(diǎn)熵增原理熵平衡基本內(nèi)容6.3理想功、損失功與熱力學(xué)效率6.4有效能基本要求了解完全可逆的含義軸功的定義熱力學(xué)效率理解理想功和損失功的定義掌握理想功和損失功的計(jì)算重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)理想功和損失功的計(jì)算基本內(nèi)容6.5化工過(guò)程能量分析及合理用能基本要求了解過(guò)程熱力學(xué)分析的方法合理用能的原則理解過(guò)程熱力學(xué)分析的必要性掌握理想功、損失功和熱力學(xué)效率法有效能衡算和有效能效率法附錄（可能用到的公式）：1.R = 8.314510 J .mol-i.K -1=8.314510m 3.Pa.mol-1.K -1=8.314510 x 103 cm 3 .KPa.m 0I-1.K -1=1.987216cal.mol-1.K -1=82.05783cm 3 .atm.m ol-1 .K -10.4222.B 0 =0.083 一 kB1 = 0.139 -些T