《化工熱力學(xué)》課程介紹與教學(xué)大綱

《化工熱力學(xué)》課程簡(jiǎn)介課程編號(hào)：03014003課程名稱：化工熱力學(xué)/ChemicalEngineeringThermodynamics學(xué)分：2.5學(xué)時(shí)：40（實(shí)驗(yàn)：8上機(jī)：課外實(shí)踐：）適用專業(yè)：化學(xué)工程與工藝及相近專業(yè)建議修讀學(xué)期：第5學(xué)期開(kāi)課單位：化工系先修課程：物理化學(xué)、化工原理、高等數(shù)學(xué)考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：閉卷考試、筆試成績(jī)70%+平時(shí)成績(jī)30%教材與主要參考書(shū)目：《化工熱力學(xué)》馮新等化學(xué)工業(yè)出版社《化工熱力學(xué)》陳鐘秀等化學(xué)工業(yè)出版社內(nèi)容概述：《化工熱力學(xué)》為化學(xué)工程系的核心課程，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，共32學(xué)時(shí)，2學(xué)分。本課程系統(tǒng)地講授將熱力學(xué)原理應(yīng)用于化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域的研究方法。它以熱力學(xué)第一、第二定律為基礎(chǔ)，研究化工過(guò)程中各種能量的相互轉(zhuǎn)化及其有效利用，深刻闡述了各種物理和化學(xué)變化過(guò)程達(dá)到平衡的理論極限、條件和狀態(tài)；利用化工熱力學(xué)的基本理論對(duì)化工中能量進(jìn)行分析；利用化工熱力學(xué)的原理和模型對(duì)化工中涉及到的化學(xué)反應(yīng)平衡原理、相平衡原理等進(jìn)行分析和研究；利用化工熱力學(xué)的方法對(duì)化工中涉及的物系的熱力學(xué)性質(zhì)和其它化工物性進(jìn)行關(guān)聯(lián)和推算等?！禖hemicalEngineeringThermodynamicsisthecorecoursefortheDepartmentofChemicalEngineering,aprofessionalbasiscourse,atotalof32hours,2credits.Thiscoursesystematicallyteachestheapplicationofthermodynamicprinciplestothefieldofchemicalengineering.Itisbasedonthefirstandsecondlawsofthermodynamicstostudythemutualtransformationandeffectiveutilizationofvariousenergyinthechemicalprocess.Itprofoundlyexpoundsthetheoreticallimits,conditionsandstatesofvariousphysicalandchemicalprocessesofchange.UsingthermodynamicsTheprincipleofchemicalthermodynamicsandchemicalbalanceoftheprincipleinvolvedinthechemicalanalysisoftheprincipleofphaseequilibriumandsoon;theuseofchemicalthermodynamicsofchemicalsubstancesinvolvedinthesystemoftheThermodynamicpropertiesandotherchemicalpropertiesoftheassociationandprojectionsandsoon.《化工熱力學(xué)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：03014003課程名稱：化工熱力學(xué)/ChemicalEngineeringThermodynamics學(xué)分：2.5學(xué)時(shí)：40（實(shí)驗(yàn)：8上機(jī)：課外實(shí)踐：）適用專業(yè)：化學(xué)工程與工藝及相近專業(yè)建議修讀學(xué)期：第5學(xué)期開(kāi)課單位：化工系先修課程：物理化學(xué)、化工原理、高等數(shù)學(xué)一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)課程性質(zhì)：化工熱力學(xué)是化學(xué)工程學(xué)的一個(gè)重要分支，是化學(xué)工程與工藝專業(yè)必修的專業(yè)主干課程?；崃W(xué)的原理和應(yīng)用知識(shí)是從事化工過(guò)程的研究、開(kāi)發(fā)以及設(shè)計(jì)等方面工作必不可少的重要理論基礎(chǔ)，是一門(mén)理論性與工程應(yīng)用性均較強(qiáng)的課程?；崃W(xué)就是運(yùn)用經(jīng)典熱力學(xué)的原理，結(jié)合反映系統(tǒng)特征的模型，解決工業(yè)過(guò)程（特別是化工過(guò)程）中熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算和預(yù)測(cè)、相平衡和化學(xué)平衡計(jì)算、能量的有效利用等實(shí)際問(wèn)題，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和解決化工過(guò)程的實(shí)際問(wèn)題打下牢固的基礎(chǔ)。課程目的：化工熱力學(xué)是安徽工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程系重要的專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課程，是一門(mén)研究化學(xué)工程中能量及其轉(zhuǎn)換的學(xué)科，是化學(xué)工程學(xué)科的其他分支如分離工程、反應(yīng)工程、系統(tǒng)工程和生物化工等學(xué)科的基礎(chǔ)，并為化學(xué)工程的發(fā)展提供重要的概念、模型、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和計(jì)算方法，也對(duì)現(xiàn)代材料工程、資源工程和環(huán)保工程的發(fā)展有著重要影響。課程任務(wù)：化工熱力學(xué)是以化工熱力學(xué)、工程熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)為學(xué)科基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)及其技術(shù)為工具，以求培養(yǎng)學(xué)生從熱力學(xué)角度分析解決現(xiàn)代化工技術(shù)的復(fù)雜工程問(wèn)題。本課程要求學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程前，先修完物理化學(xué)、化工原理、有機(jī)化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科，本課程的內(nèi)容選擇可依據(jù)學(xué)生以后的專業(yè)方向、要求作出重點(diǎn)學(xué)習(xí)和講授，做到知識(shí)面要廣，學(xué)習(xí)重點(diǎn)要突出。教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)本課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，使學(xué)生具備下列能力：1.能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、物理化學(xué)和化工原理知識(shí)表達(dá)化工熱力學(xué)問(wèn)題，建立化工過(guò)程相關(guān)熱力學(xué)變量的數(shù)學(xué)模型，并求解2,能運(yùn)用化工熱力學(xué)的思維方式，判斷物質(zhì)和能量變量對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響，提出優(yōu)化的解決方案。3.能針對(duì)化工過(guò)程的特性，確定反應(yīng)過(guò)程物質(zhì)和能量有效利用的極限，進(jìn)行工業(yè)過(guò)程的物質(zhì)和能量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)。

二、畢業(yè)要求與指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)1、工程知識(shí)掌握復(fù)雜工程中涉及的基本工程原理和專業(yè)知識(shí)，了解其在解決復(fù)雜工程問(wèn)題中的作用與應(yīng)用方法。教學(xué)目標(biāo)12、問(wèn)題分析掌握文獻(xiàn)檢索的能力，理解工程科學(xué)原理，能從復(fù)雜工程問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)和物理模型教學(xué)目標(biāo)24、研究能對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行分析并設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行科學(xué)研究教學(xué)目標(biāo)3三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求及學(xué)時(shí)分配本課程總學(xué)時(shí)數(shù)為32學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)為32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為8學(xué)時(shí)；課程教學(xué)共有7章，具體內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排等如下表所示：課程內(nèi)容教學(xué)要求重點(diǎn)（☆）難點(diǎn)（△）學(xué)時(shí)安排實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)上機(jī)學(xué)時(shí)備注1.緒論C2學(xué)時(shí)2.流體的p-V-T關(guān)系和狀態(tài)方程A△4學(xué)時(shí)3.純流體的熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算B△4學(xué)時(shí)4.相平衡B☆6學(xué)時(shí)5.溶液熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算A6學(xué)時(shí)6.化工過(guò)程能量分析A☆△6學(xué)時(shí)7.壓縮、膨脹、動(dòng)力循環(huán)與制冷循環(huán)B☆4學(xué)時(shí)（教學(xué)基本要求：A-熟練掌握；B-掌握；C-了解）四、建議實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）項(xiàng)目及學(xué)時(shí)分配（教學(xué)基本要求：A-熟練掌握；B-掌握；C-了解）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容教學(xué)要求重點(diǎn)（☆）難點(diǎn)（△）學(xué)時(shí)安排實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)上機(jī)學(xué)時(shí)備注1.PVT數(shù)據(jù)測(cè)定A4學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)2.氣液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定A△4學(xué)時(shí)4學(xué)0寸五、教學(xué)方法與教學(xué)手段.闡述基本原理，理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。.采用多媒體課件、電子備課和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)。.通過(guò)案例分析，強(qiáng)化化工熱力學(xué)理論思維方法的建立和應(yīng)用。.理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練相結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生工程觀點(diǎn)的建立和工程分析能力的培養(yǎng)。六、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

考核內(nèi)容支撐的畢業(yè)要求所占比例考核方式純物質(zhì)的P-V-T的相行為，理想氣體狀態(tài)方程,真實(shí)氣體狀態(tài)方程的計(jì)算方法。真實(shí)流體混合物的P-V-T關(guān)系及混合規(guī)則。畢業(yè)要求115-20%課堂練習(xí)和課程考試基于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律，建立各種熱力學(xué)性質(zhì)基本的關(guān)系。借助P-V-T關(guān)系求解真實(shí)流體的熱力學(xué)性質(zhì)，并計(jì)算化工過(guò)程的焰變和焙變。畢業(yè)要求1、220-25%課堂練習(xí)和課程考試均相敞開(kāi)系統(tǒng)的熱力學(xué)基本關(guān)系、化學(xué)位與偏摩爾量?；旌衔镏薪M分的逸度和逸度系數(shù)?；旌闲再|(zhì)變化及其計(jì)算方法，溶液的過(guò)量性質(zhì)、活度與活度系數(shù)。畢業(yè)要求1、215-20%課堂練習(xí)和課程考試平衡的判據(jù)與相律及二元混合物液液平衡相圖。汽液平衡計(jì)算準(zhǔn)則及計(jì)算方法。熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)。畢業(yè)要求1、215-20%課堂練習(xí)和課程考試熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律及其應(yīng)用。理想功、損失功和熱力學(xué)效率及有效能?；み^(guò)程能量分析及合理利用。畢業(yè)要求1、220-25%課堂練習(xí)和課程考試氣體的壓縮和氣體的膨脹。蒸汽動(dòng)力循環(huán)和制冷循環(huán)。熱泵及其應(yīng)用。畢業(yè)要求2、410-15%課堂練習(xí)和課程考試筆試成績(jī)70%,平時(shí)成績(jī)30%七、教材與主要參考書(shū)目.《化工熱力學(xué)》陳新志主編化學(xué)工業(yè)出版社.《化工熱力學(xué)》馬沛生主編化學(xué)工業(yè)出版社.《化工熱力學(xué)》施云海主編華東理工大學(xué)出版社.《化工熱力學(xué)》高光華主編清華大學(xué)出版社.Untroduct