化工热力学大纲2

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1、《化工热力学》课程教学大纲课程类别：专业基础课课程编号：课程要求：考试学时：48适用专业：化工工艺、有机化工、石油加工技术学分：3英文名称：ChemicalEngineeringThermodynamics一、讲授内容1绪论（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基本要求掌握化工热力学的基本概念，了解化工热力学研究范围和研究方法，了解化工热力学在化学工程中的应用情况。重点明确化工热力学的主要任务难点认识化工热力学的重要作用2流体的PVT关系（1）纯流体PVT关系（2）真

2、实气体状态方程：维里方程；RK方程；SRk方程；PR方程；多参数状态方程。（3）对比态原理及其应用：对比态原理；偏心因子和三参数普遍化关系。（4）混合规则（5）液体的P-V-T性质（6）流体的饱和热力学性质熟悉纯物质的P-V-T相图及相图上的重要概念。掌握维里方程及其应用，掌握R-K方程、SRK方程及P-R方程等三次型状态方程，能应用三次型状态方程计算气体和液体的摩尔体积，了解多参数状态方程在化工过程中的应用。理解对比态原理，掌握偏心因子和三参数普遍化关系。学会用按Antoine方程计算饱和蒸汽压。会用二

3、元插值法求热力学数据。熟悉液体的P-V-T性质的计算及真实气体混合物性质的计算。重点PR方程，以偏心因子为第三参数的普遍化法。难点P-V图、P-T图上点线面的关系，各种状态方程的特点，对比态原理的理解。 3流体的热力学性质（1）定组成体系热力学性质间基本关系式。（2）单相体系热力学性质计算：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。基本要求学会运用状态方程和普遍化

4、关系式来计算能满足工程需要的流体的焓、熵等热力学性质。掌握由单相纯物质性质计算两相区纯物质性质的方法，掌握工程上常用热力学图表的使用方法。重点剩余性质的概念与计算难点根据实际需要选择合适的计算方法 4化工过程的能量分析（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：熵的定义及熵变计算；熵增原理；熵平衡、熵产和熵流。（4）理想功和损失功：理想功定义和稳流过程理想功；损失功的定义和计算。（5）有效能及其计算：

5、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。基本要求正确理解热力学第一定律和热力学第二定律，熟练掌握这两个基本定律在工程上的应用，理解能量的可利用程度或品质的高低，明确认识能量损失不仅是数量上的损失，还包括由于过程的不可逆性所导致的能量品级的降低。重点稳定流动体系能量平衡方程中各项意义，计算基准及其在工程上的应用。难点正确理解热力学第二定律。 5蒸汽动力循环和制冷循环（1）蒸汽动力循环：朗肯循环；朗肯循环的改进。（2）制冷循环：蒸汽压缩制冷循环；吸收制冷循环。（3）节流膨胀与对外作功的绝热膨胀

6、基本要求掌握将热力学第一定律应用于动力循环和制冷循环中，进行热量、制冷量、功耗和循环效率的计算，进一步理解合理利用能源的意义和途径。重点正确理解制冷原理，理解同样的制冷原理可用于制冷和供热。难点蒸汽动力循环和制冷循环在T-S图和P-H图上的表示。6溶液的热力学性质（1）变组成体系热力学性质间关系式和化学位。（2）偏摩尔性质的定义和物理定义。（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系数的定义和基本计算方程

7、；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）；理想溶液的特点和意义。（5）混合性质变化：定义；理想溶液的混合性质变化。（6）活度和活度系数：定义和物理意义。（7）超额性质：定义和物理意义；超额自由焓和活度系数。（8）利用互联网资源查找和计算热力学数据。基本要求正确理解偏摩尔性质、化学位、逸度、混合性质变化、超额性质和标准态等概念。掌握均相流体混合物热力学性质关系式，会使用活度系数关系式，了解由状态方程和混合规则推导混合物中组分逸度

8、系数关系式的过程，学会逸度和逸度系数计算方法。学会利用网上资源查找和计算热力学数据。重点利用偏摩尔性质的定义和Gibbs-Duhem方程推导偏摩尔性质与混合物性质间的关系。逸度系数的计算。难点利用互联网资源查找热力学数据。查找和学会互联网上计算热力学性质的免费软件，分析计算结果的准确性。7相平衡和化学平衡（1）相平衡判据与相律（2）汽液平衡的基本问题、求解类型和热力学处理方法（3）汽液平衡计算：低压汽液平衡计算；用活度系数法进