热力学化工本大纲

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1、化学与化工系化学工程与工艺专业《化工热力学》课程（08216）教学大纲一、课程基本信息课程中文名称:化工热力学课程代码：08216学分与学时：3.5学分，54学时课程性质：必修授课对象：化学工程与工艺本科二、课程教学目标与任务化工热力学是化学工程的分支学科之一,是化学工程、化学工艺类及其相近专业的一门主干课,是学生在具备了物理化学、化工原理等基础知识后必修的技术基础课。本课程的任务是概括、深化热力学的基本定律和有关的理论知识，研究化工过程中各种能量的相互转化和有效利用，研究各种物理化学变化过程达到平衡的理论极限、条件或状态。目标是使学生获得巩固的专业理论基础知识，培养和提高学生从事

2、化工生产、设计和科学研究工作的理论分析能力。三、学时安排课程内容与学时分配表章节内容学时第一章绪论2第二章流体的P-V-T关系8第三章纯流体的热力学性质8第四章流体混合物的热力学性质12第五章化工过程的能量分析10第六章相平衡8第七章化学反应平衡6四、课程教学内容与基本要求第一章　绪论一、教学目的：通过本章学习，能够了解化学热力学研究的对象及其在化学工程中的应用，热力学的研究方法。二、基本要求：1.了解化工热力学的主要内容，化工热力学研究范围和研究方法，化工热力学在化学工程中的应用情况。2.理解“化工热力学”与“物理化学”的主要区别3.掌握化工热力学的基本概念三、重点:明确化工热力

3、学的主要任务和化工热力学研究的特点难点:认识化工热力学的重要作用四、教学方法：课堂讲授。五、主要内容：化学热力学研究的对象及其在化学工程中的应用，热力学的研究方法。第二章流体的p-V-T关系一、教学目的：通过本章学习，在了解纯物质p-V-T行为的基础上，掌握常见的状态方程。二、基本要求：1.了解维里方程的几种形式和物理意义，多参数状态方程，Lydersen三参数压缩因子图，液体的PVT关系，液体的P-V-T性质的计算，相互作用参数的含义和取值2.理解纯物质的P-V-T相图及相图上的重要概念，R-K方程的迭代形式及应用，对比态原理，气体混合物的虚拟临界参数3.掌握偏心因子，三参数压缩

4、因子图，Pitzer普遍化压缩因子图，普遍化第二维里系数，，R-K方程，Kay规则，用Antoine方程计算饱和蒸汽压，真实气体混合物性质的计算三、重点:（1）立方型状态方程的普遍特点及计算（2）三参数压缩因子图（3）气体混合物的第二维里系数及应用（4）R-K方程的混合规则难点:（1）P-V图、P-T图上点线面的关系，（2）各种状态方程的特点，（3）对比态原理的理解。四、教学方法：课堂讲授。五、主要内容：纯物质的P－V－T关系，气体的状态方程，对比态原理及其应用，真实气体混合物的P－V－T关系，液体的P－V－T。第三章纯流体的热力学性质一、教学目的:通过本章学习，掌握各热力学性质间

5、的关系，进而学会计算一个实际过程的焓变和熵变，并学会一些热力学性质图表的应用。二、基本要求：1.了解:焓、内能、吉布斯函数、亥姆霍茨函数的定义式，Maxwell关系式、能量方程导数式，理想气体焓变和熵变计算，理想气体焓和熵随温度、压力的变化关系式2.理解封闭系统热力学基本方程，麦克斯韦关系式的用途，剩余性质的概念，利用维里方程计算剩余性质3.掌握剩余焓、剩余熵与P、V、T的关系式，对于一个实际过程，设计焓变和熵变的计算途径，利用状态方程计算焓变和熵变，利用R-K方程计算剩余性质，利用普遍化关联式计算焓变和熵变，利用普遍化第二维里系数计算剩余焓和剩余熵，利用Pitzer三参数焓熵图计

6、算剩余焓和剩余熵，蒸发焓与蒸发熵（重点），T-S图的形状和构成，T-S图的制作及使用，水蒸气表的构成及使用三、重点:（1）定组成体系热力学性质间关系式（2）剩余性质的概念与计算（3）利用状态方程计算焓变和熵变（4）利用普遍化关联式计算焓变和熵变蒸发焓与蒸发熵难点:（1）剩余性质概念及计算（2）根据实际需要选择合适的计算方法（3）水蒸汽特性表的应用四、教学方法：课堂讲授。五、主要内容：热力学性质间的关系，热力学性质的计算，逸度与逸度系数，两相系统的热力学性质及热力学图表。第四章流体混合物热力学性质一、教学目的:通过本章学习，能理解流体混合物的相关热力学性质，正确理解使用混合物中组元的

7、逸度与活度的概念，为相平衡的计算打下基础。二、基本要求：1.了解变组成系统的热力学基本方程，偏摩尔量的定义及提出的意义，理想混合物的定义，理想混合物的相关热力学性质，逸度与逸度系数的概念，逸度系数与PVT的关系式，温度、压力对逸度和活度的影响，了解由状态方程和混合规则推导混合物中组分逸度系数关系式的过程，活度的定义，活度系数，半经验型活度系数方程2.理解化学势（位）的概念，混合性质的概念，混合性质与偏摩尔量的关系，理想溶液及其标准态，逸度及逸度系数、活度及活度系数的定