化工热力学知识点.docx

一、课程简介化工热力学也化学工程学科的一个重要分支，是化工类专业学生必修的基础技术课程。化工热力学课程结合化工过程阐述热力学基本原理、定理及其应用，是解决工业过程（特殊是化工过程）中热力学性质的计算和预料、相平衡计算、能量的有效利用等实际问题的。二、教学目的培育学生运用热力学定律和有关理论学问，初步驾驭化学工程设计及探讨中获得物性数据；对化工过程中能量和汽液平衡等有关问题进行计算的方法，以及对化工过程进行热力学分析的基本实力，为后续专业课的学习及参与实际工作奠定基础。三、教学要求化工热力学是在基本热力学关系基础上，重点探讨能量关系和组成关系。本课程学习须要具备肯定背好学问，如高等数学和物理化学等方面的基础学问。采纳敏捷的课程教学方法，使学生能正确理解基本概念，娴熟驾驭各种基本公式的应用领域及应用技巧，驾驭化学工程设计及探讨中求取物性数据及'F衡数据的各种方法。以课堂讲解、自学和作业等多种方式进行。四、教学内容第一章绪论本章学习目的及要求：了解化工热力学的发展简史、主要内容及探讨方法。其次章流体的P-V-T关系本章学习目的及要求：了解纯物质PvT的有关相图中点、线、面的物理意义，驾驭临界点的物理意义及其数学特征：理解志向气体的基本概念和数学表达方法，驾驭采纳状态方程式计算纯物质PVT性质的方法；了解对比态原理，驾驭用三参数对比态原理计算纯物质PVT性质的方法：了解真实气体混合物PVT性质的计算方法。第一节纯物质的PVT关系1 .主要内容：PT相图，流体。2 .基本概念和学问点：临界点。3 .实力要求：驾驭临界点的物理意义及其数学特征。其次节气体的状态方程式1 .主要内容：志向气体状态方程，维里方程，R-K方程。2 .基本概念和学问点：志向气体的数学表达方法，维里方程，vanderWaaIS方程，R-K方程。3 .实力要求：驾驭采纳状态方程式计算纯物质PVT性质的方法。第三节对比态原理及其应用1 .主要内容：三参数对比态原理，普遍化状态方程。2 .基本概念和学问点：对比态原理，以作为第三参数的对比态原理，普遍化其次维里系数。3 .实力要求：了解对比态原理，驾驭用三参数对比态原理计算纯物质PVT性质的方法。第四节真实气体混合物的PVT关系1 .主要内容：混合规则，气体混合物的虚拟临界参数，气体混合物的其次维里系数。2 .基本概念和学问点：气体混合物的虚拟临界参数，气体混合物的其次维里系数。3 .实力要求：了解真实气体混合物PVT性质的计算方法。第三章纯物质（流体）的热力学性质本章学习目的及要求：理解MaXWe1.1.关系式，驾驭热力学性质间的基本关系式和用PT-T推算其他热力学性质的关系式：理解热容和剩余性质的概念，了解蒸发焰及蒸发烯的计算方法，驾驭用状态方程和三参数对应态原理计算玷变及烯变的方法：了解热力学性质图、表的制作原理，会运用热力学性质图或表进行计算。第一节热力学性质间的关系1 .主要内容：热力学基本方程，MaXWCU关系式。2 .基本概念和学问点：热力学基木方程，MaXWeU关系式及应用。3 .实力要求：理解MaXWCu关系式，驾驭热力学性质间的基本关系式和用PT-T推算其他热力学性质的关系式。其次节婚变及端变的计算1 .主要内容：热容，志向气体的H、S随T、P的改变，真实气体的H、S随T、P的改变，真实气体熔变及烯变的计算。2 .基本概念和学问点：热容，剩余性质，真实气体焰变及婚变的计算，蒸发焰及蒸发端。3 .实力要求：理解热容和剩余性质的概念，了解蒸发培及蒸发燧的计算方法，驾驭用状态方程和三参数对比态原理计算焙变及烯变的方法。第三节纯物质两相系统的热力学性质及热力学图表1 .主要内容：两相系统的热力学性质，热力学性质图表。2 .基本概念和学问点：两相系统的热力学性质，热力学性质图表。3 .实力要求：了解热力学性质图、表的制作原理，会运用热力学性质图或表进行计算。第四章均相混合物热力学性质本章学习目的及要求：理解化学位的概念，驾驭变组成体系的热力学基本方程：理解偏摩尔性质的概念，驾驭偏摩尔性质的热力学关系、GibbST)UhCm方程及计算方法；理解混合过程性质改变的概念，驾驭混合过程性质改变的计算方法；理解逸度和逸度系数的概念，驾驭纯物质逸度系数的计算方法，了解混合物组元逸度系数和液体逸度的计算方法：理解志向溶液和标准态的概念，驾驭志向溶液混合性质改变的计算方法；理解活度、活度系数和标准态、超额性质的概念，驾驭超额GibbSF1.由能的计算方法：了解正规溶液模型和局部组成型方程，驾驭Woh1.型方程和Wi1son方程的计算方法。第一节变组成体系的热力学关系1 .主要内容：变组成体系的热力学关系式。2 .基本概念和学问点：均相放开系统的热力学基本关系式，化学位。3 .实力要求：理解化学位的概念，驾驭均相放开系统的热力学基本关系式。其次节偏摩尔性质1 .主要内容：偏摩尔性质，偏摩尔性质的热力学关系，偏摩尔性质的计算，GibbS-DUhenI方程。2 .基本概念和学问点：偏摩尔性质，偏摩尔性质的热力学关系，偏摩尔性质的计算，Gibbs-Dhem方程。3 .实力要求：理解偏摩尔性质的概念，驾驭偏摩尔性质的热力学关系、GibbS-DUhem方程及计算方法。第三节混合过程性质改变1 .主要内容：混合过程性质改变，混合过程的焰改变。2 .基本概念和学问点：混合过程性质改变，混合过程的焰改变。3 .实力要求：理解混合过程性质改变的概念，驾驭混合过程性质改变的计尊方法。第四节逸度和逸度系数1 .主要内容：逸度和逸度系数的定义，逸度和逸度系数的计算。2 .基本概念和学问点：逸度和逸度系数，逸度和逸度系数的计算。3 .实力要求：理解逸度和逸度系数的概念，驾驭纯物质逸度系数的计算方法，了解混合物组元逸度系数和液体逸度的计算方法。第五节志向溶液1 .主要内容：志向溶液，志向溶液的混合性质改变。2 .基本概念和学问点：志向溶液和标准态，志向溶液的混合性质改变。3 .实力要求：理解志向溶液和标准态的概念，驾驭志向溶液混合性质改变的计算方法。第六节活度和活度系数1 .主要内容：活度和活度系数，活度系数标准态的选择，超额性质。2 .基本概念和学问点：活度和活度系数，活度系数标准态的选择，超额性质。3 .实力要求：理解活度、活度系数和标准态、超额性质的概念，驾驭超额GibbS自由能的计算方法。第七节活度系数模型1 .主要内容：正规溶液模型，WOhi型方程，局部组成型方程。2 .基本概念和学问点：正规溶液，Woh1.型方程，WiISon方程。3 .实力要求：了解正规溶液模型和局部组成型方程，驾驭Woh1.型方程和Ni1.son方程的计算方法。第五章相平衡本章学习目的及要求：理解相'F衡判据和相律；驾驭用活度系数法表示的汽液平衡计第通式；了解中、低压下二元汽液平衡相图，理解中、低压下泡点和露点的冲算过程，驾驭低压下汽液平衡的计算方法；了解燃类系统的K值法和闪蒸计算的方法：驾驭汽液平衡数据的热力学:一样性检验的方法。第一节相平衡基础1 .主要内容：相平衡判据，相律。2 .基本概念和学问点：相平衡判据，相律。3 .实力要求：理解相平衡判据和相律。其次节互溶系统的汽液平衡关系式1 .主要内容：状态方程法，活度系数法。2 .基本概念和学问点：状态方程法，活度系数法。3 .实力要求：驾驭用活度系数法表示的汽液平衡计算通式。第三节中低压下汽液平衡1 .主要内容：中、低压下二元汽液平衡相图，中、低压下泡点和露点的计算，低压下汽液平衡的计算。2 .基本概念和学问点：中、低压下泡点和露点的计算，低压下汽液平衡的计算，妙类系统的K值法和闪热计算。3 .实力要求：了解中、低压下二元汽液平衡相图，理解中、低压下泡点和露点的计算过程，驾驭低压下汽液平衡的计算方法，了解烧类系统的K值法和闪蒸诃算的方法。第四节汽液平衡数据的热力学一样性检验1.主要内容：积分检验法。2 .基本概念和学问点：等温汽液平衡数据，等压汽液平衡数据。3 .实力要求：驾驭汽液平衡数据的热力学一样性检验的方法。第六章化工过程能量分析本章学习目的及要求：驾驭不同体系的能量平衡式，并能进行有关计算；理解热力学其次定律的定性表述方式，驾驭用燧增原理及燧平衡式进行分析和计算的方法：理解志向功、损耗功及热力学效率的概念，驾驭志向功、损耗功及热力学效率的计算方法；理解有效能和有效能效率等的概念，驾驭有效能和有效能效率的计算；了解能量衡算法、志向功及损耗功法、有效能衡弊法在过程热力学分析中的应用。第一节热力学第肯定律1 .主要内容：封闭系统的热力学第肯定律，稳流系统的热力学第肯定律及其应用。2 .基本概念和学问点：能量守恒的基本式，封闭系统和稳流系统的热力学第肯定律及其应用。3 .实力要求：驾驭不同体系的能量平衡式，并能进行有关计算。其次节热力学其次定律1 .主要内容：燧及燧增原理，境产生及烯平衡式。2 .基本概念和学问点：炳及燧增原理，精产生及燧平衡式。3 .实力要求：理解热力学其次定律的定性表述方式，驾驭用端增原理及篇平衡式进行分析和计算的方法。第三节志向功、损耗功及热力学效率1 .主要内容：志向功，损耗功，热力学效率。2 .基本概念和学问点：志向功，损耗功，热力学效率。3 .实力要求：理解志向功、损耗功及热力学效率的概念，驾驭志向功、损耗功及热力学效率的计算方法。第四节有效能1 .主要内容：有效能，稳流过程有效能计算，有效能损失，有效能效率。2 .基本概念和学问点：有效能，稳流过程中物理布.效能的计算，有效能损失，有效能效率。3 .实力要求：理解有效能和有效能效率等的概念，驾驭有效能和有效能效率的计算。第五节化工过程能量分析及合理用能1 .主要内容：能量衡算法，志向功及损耗功法，有效能衡算法。2 .基本概念和学问点：能量衡算法，志向功及损耗功法，有效能衡算法。3 .实力要求：了解能量衡算法、志向功及损耗功法、有效能衡算法在过程热力学分析中的应用。第七章压缩、膨胀、蒸气动力循环及制冷循环本章学习目的及要求：了解气体的压缩过程，驾驭压缩功的计算方法；理解膨胀过程，驾驭膨胀过程中功的计算方法：了解蒸气动力循环的基本过程，驾驭Rankine循环的热力学分析方法；了解制冷循环过程。第一节气体的压缩1 .主要内容：等温压缩，绝热压缩，多变压缩。2 .基本概念和学问点：等温压缩，绝热压缩，多变压缩。3 .实力要求：了解气体的压缩过程，驾驭压缩功的计算方法。其次节膨胀过程1 .主要内容：节流膨胀，绝热做功膨胀。2 .基本概念和学问点：节流膨胀，绝热做功膨胀。3 .实力要求：理解膨胀过程，驾驭膨胀过程中功的计算方法。第三节蒸气动力循环1.主要内容：Rankine循环及其热效率，蒸汽参数对热效率的影响，Rankine循环的改进。2 .基本概念和学问点：Rankine循环及其热效率，蒸汽参数对热效率的影响，Rankine循环的改进。3 .实力要求：了解蒸气动力循环的基本过程，驾驭Rankine循环的热力学分析方法。第四节*制冷循环1 .主要内容：志向制冷循环，蒸气压缩制冷循环。2 .基本概念和学问点：志向制冷循环，蒸气压缩制冷循环。3 .实力要求：了解制冷循环过程。建议教学时间安排表章节内容学时数备注理论部分第一章绪论1其次政流体的P-V-T关系5第三章纯物质（流体）的热力学性质6第四章均相混合物热力