化工热力学课程简介与大纲

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1、《化工热力学》课程简介课程名称：化工热力学/ChemicalEngineeringThermodynamics课程代码：1038021020学时/学分：72/4.5课堂授课：56实验学时：16课程主要内容：本课程系统地讲授将热力学原理应用于化学工程技术领域的研究方法。它以热力学第一、第二定律为基础，研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用，深刻阐述了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；利用化工热力学的基本理论对化工中能量进行分析；利用化工热力学的原理和模型对化工中涉及到的化学反应平

2、衡原理、相平衡原理等进行分析和研究；利用化工热力学的方法对化工中涉及的物系的热力学性质和其它化工物性进行关联和推算等。适用专业：化学工程与工艺先修课程：《高等数学IV》，《物理化学III》推荐教材：1、陈钟秀,顾飞燕，胡望明编，《化工热力学》（第二版），化学工业出版社,2001年2、朱自强主编，《化工热力学》（第二版），化学工业出版社,1991年参考书：1、SmithJMandVanNessHC.IntroductiontoChemicalEngineeringThermodynamics.6thed.

3、（影印版），化学工业出版社，2002年2、陈钟秀,顾飞燕，《化工热力学例题与习题》，化学工业出版社,1998年3、陈新志，蔡振云，夏薇，《化工热力学习题精解》，科学出版社,2002年《化工热力学》课程教学大纲授课专业：化学工程与工艺学时数：72学分数：4.5课程讲授：56实验学时：16一、课程的性质和目的化工热力学是化学工程学的一个重要分支，是化学工程与工艺专业必修的专业主干课程。化工热力学的原理和应用知识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

4、的课程。化工热力学就是运用经典热力学的原理，结合反映系统特征的模型，解决工业过程（特别是化工过程）中热力学性质的计算和预测、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用等实际问题，为学习后续课程和解决化工过程的实际问题打下牢固的基础。二、课程教学的基本要求本课的教学环节包括课堂讲授，学生自学，习题讨论课，实验，答疑和期末考试。通过上述基本教学步骤，要求学生理解并掌握各热力学函数的物理含义，和获得各热力学函数数值的基本方法；学会各种化工过程的热、功计算，并进一步了解化工热力学在化工领域中的应用。三、课程教学内容第

5、1章绪论（2学时）（1）化工热力学发展简介（2）化工热力学内容和应用（3）化工热力学的研究方法第2章流体的P-V-T关系（8学时）（1）纯物质的P-V-T关系（2）真实气体的状态方程：维里方程；RK方程；SRK方程；PR方程；多常数状态方程。（3）对比态原理及其应用：对比态原理；偏心因子和普遍化第二维里系数法。（4）真实气体混合物的P-V-T关系：状态方程参数的混合规则，虚拟临界参数法。（5）液体的P-V-T性质。第3章流体的热力学性质（6学时）（1）定组成体系热力学性质间基本关系式。（2）单相体系热力

6、学性质计算：焓变、熵变的计算；参比态的选择；剩余性质的定义与计算；用状态方程和普遍化关系式计算真实气热力学性质。（3）两相系统的热力学性质及热力学图表：两相系统热力学性质；热力学性质图；水的性质表。第4章溶液的热力学性质（14学时）（1）变组成体系热力学性质间关系式和化学位。（2）偏摩尔性质与化学位的定义和物理定义，Gibbs-Duhem方程，偏摩尔性质的计算。（3）逸度和逸度系数：逸度和逸度系数的定义及物理意义；由H、S数据、状态方程和普遍化关系计算单组分气体和液体逸度；气体混合物中组分逸度和组分逸度

7、系数的定义和基本计算方程；由状态方程计算组分逸度系数。（4）理想溶液：理想溶液的逸度；两种标准状态（Lewis-Randall和Henry定律）及其选用；理想溶液的特点和意义。（5）活度和活度系数：定义和物理意义。（6）混合性质变化：定义；理想溶液的混合性质变化。（7）超额性质：定义和物理意义；超额自由焓和活度系数。第5章化工过程的能量分析（10学时）（1）热力学第一定律与能量平衡方程：热力学第一定律；稳定流动体系能量平衡方程及其在化工过程中应用。（2）热功转换的不等价性和热力学第二定律。（3）熵：熵的

8、定义及熵变计算；熵增原理；熵平衡、熵产和熵流。（4）理想功、损失功及热力学效率：理想功定义和稳流过程理想功；损失功的定义和计算；热力学效率的定义。（5）有效能及其计算：有效能定义；稳流体系有效能计算；有效能衡算及有效能效率。第6章蒸汽动力循环和制冷循环（6学时）（1）蒸汽动力循环：朗肯循环；朗肯循环的改进。（2）节流膨胀与对外作功的绝热膨胀。（3）制冷循环：蒸汽压缩制冷循环；吸收制冷循环。第7章相平衡和化学平衡（10学时）（1）相平衡判据与