化工热力学主要内容

(1)绪论(2-4学时)(2)流体的P－V－T关系（6-8学时）纯物质的P－V－T性质。真实气体的状态方程式：真实气体特性，Virial方程式，两常数状态方程式(VanderWaals方程式（简述）、Redlich-Kwong方程式及其修正式)，多常数状态方程式(Benedict-Webb-Rubin方程式、Martin-Hou方程式)。对比状态原理及其应用：对比状态原理，普遍化关系式及偏心因子。真实气体混合物的P-V-T关系：虚拟临界常数法，Dalton定律和普遍化压缩因子图，Amagat定律和普遍化压缩因子图，混合规则与混合物的状态方程式（Viriat方程式、RedlichKwong方程式、Martin-Hou方程式）。液体的P-V-T性质(3)流体的热力学性质（6-8学时）热力学性质间的关系式：单相流体系统基本方程式，点函数间的数学关系式，Maxwell关系式。热力学性质的计算：应用Maxwell关系式推求各热力学变量，计算原理及方法，气体热力学性质的普遍化关系。两相系统的热力学性质及热力学图表：两相系统的热力学性质，热力学性质图表。(4)化工过程的能量分析（12-14学时）流动体系的能量平衡方程。（热力学第一定律及其应用）熵变，不可逆性，熵平衡。（热力学第二定律及其应用）气体的压缩及膨胀。理想功及损失功：理想功，损失功。有效能分析：有效能的概念，有效能的计算，有效能损失，有效能效率。(5)蒸汽动力循环与制冷循环（7-8学时）蒸汽动力循环。获得低温的两种方法。制冷循环：逆向Carnot循环（简述），蒸汽压缩制冷循环，多级压缩制冷及复叠式制冷，吸收式制冷。(6)均相混合物的热力学性质（8-10学时）变组成体系热力学性质间关系式。偏摩尔性质及化学位：摩尔性质、化学位。逸度与逸度系数：逸度及逸度系数的定义，纯物质的逸度计算，压力和温度对逸度的影响，理想溶液的逸度、标准态，气体混合物的逸度。活度及活度系数：理想溶液及非理想溶液，活度及活度系数。混合性质变化。超额性质。液相活度系数与组成的关联式：Wohl型关联式，应用局部组成概念的模型（Wilson、NRTL、UNIQUAC方程），基团溶液模型－UNIFAC方程。(7)相平衡（8-10学时）平衡的判据。互溶体系汽液平衡：二元体系的P-T图，P-X-Y图，T-X-Y。汽液平衡的计算：汽液平衡计算的基本问题，低压至中压的汽液平衡，高压汽液平衡。液相为部分互溶体系的相平衡*：溶液的稳定性，液相为部分互溶体系的平衡关系。(8)化学反应平衡（4-6学时）化学反应的计量关系：单相封闭体系的化学反应的计量关系，多相体系的化学反应的计量关系。化学反应平衡常数及有关计算：化学反应平衡常数和标准自由焓变化，化学反应的标准自由焓变化的计算，平衡常数与平衡组成间的关系。影响平衡组成的因素：温度的影响，压力的影响，惰性气体的影响。相律和反应系统的杜亥姆(Duhem)理论。复杂反应体系中的化学平衡：复杂反应体系的处理，等温复杂反应的化学平衡，绝热反应的化学平衡。