热力学主要内容

1、第1章绪论目的要求了解化工热力学的主要研究内容理解化工热力学”与“物理化学”的主要区别掌握化工热力学的研究方法有经典热力学和分子热力学方法。本章主要内容（1）简要发展史（2）化工热力学的主要内容（3）化工热力学研究方法及其发展（4）化工热力学的重要性重点难点重点化工热力学的基本概念难点化工热力学研究思路的确立基本内容1.1热力学的发展1.2化工热力学的特性和分支1.3化工热力学与其它分支学科的关系1.4化工热力学的基本内容1.5热力学的研究方法和局限性1.6化工热力学的重要性1.7基本概念基本要求了解：化工热力学的主要内容理解：“化工热力学”与“物理化学”的主要区别掌握：化工热力学的研究方法有

2、经典热力学和分子热力学方法。第2章 流体的p-V-T关系目的要求了解维里方程的几种形式维里系数的物理意义理解对比态原理气体混合物的虚拟临界参数掌握偏心因子三参数压缩因子图Pitzer普遍化压缩因子图普遍化第二维里系数Kay规则重点难点重点立方型状态方程的普遍特点及计算三参数压缩因子图气体混合物的第二维里系数及应用难点气体混合物的第二维里系数及应用本章主要内容2.1纯流体的p-V-T关系2.2气体的状态方程2.3对比态原理及其应用2.4真实气体混合物的p-V-T关系重点难点重点立方型状态方程的普遍特点及计算三参数压缩因子图气体混合物的第二维里系数及应用方程的混合规则难点各种状态方程的应用对比态原

3、理的理解方程的混合规则基本内容2.1纯物质的p -V -T关系2.2气体的状态方程2.2.1理想气体状态方程2.2.2维里方程基本要求了解：通过纯物质的p -V-T图、p -V图和p -T图维里方程的几种形式维里系数的物理意义理解维里方程的应用掌握纯物质的p -V-T图、p -V图和p -T图维里二项式的应用重点难点重点气体混合物的第二维里系数及应用难点维里方程的应用基本内容2.2气体的状态方程2.2.3立方型状态方程2.2.4多参数状态方程2.3对比态原理及其应用基本要求了解多参数状态方程理解RK方程的迭代形式及应用对比态原理掌握偏心因子三参数压缩因子图Pitzer普遍化压缩因子图普遍化第二

4、维里系数重点难点重点RK方程一般形式和迭代形式的使用，立方型方程的解法偏心因子三参数的对应状态原理难点立方型状态方程的普遍特点及计算三参数压缩因子图基本内容2.4真实气体混合物的p V -T关系理解气体混合物的虚拟临界参数掌握Kay规则重点难点重点气体混合物的第二维里系数及应用状态方程的混合规则难点气体混合物的虚拟临界参数第3章纯物质的热力学性质目的要求通过本章学习，掌握各热力学性质间的关系，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。了解敞开系统热力学基本方程Maxwell关系式理想气体焓变和熵变计算理想气体焓和熵随温度、压力的变化关系式理解封闭系统热力学基本方程

5、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焰边和熵变利用普遍化第二维里系数计算剩余焓和剩余熵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本章主要内容3.1热力学性质间的关系3.2焓变和熵变的计算3.3纯物质两相系统的热力学性质及热力学图表重点难点重点理想气体焓变和熵变计算剩余性质的概念利用状态方程计算焓变和熵变利用普遍化关联式计算焓变和熵变蒸发焓与蒸发熵难点利用状态方程计算焓变和熵变利用普遍化关联式计算焓变和熵变

6、基本内容（1）熟练掌握并使用热力学基本方程。（2）掌握麦克斯韦关系式及其应用。基本要求了解敞开系统热力学基本方程Maxwell关系式理解封闭系统热力学基本方程麦克斯韦关系式的用途掌握热力学基本方程的应用重点难点重点敞开系统热力学基本方程麦克斯韦关系式的用途基本内容3.2焓变与熵变的计算基本要求了解理想气体焓变和熵变计算理想气体焓和熵随温度、压力的变化关系式理解剩余性质的概念利用维里方程计算剩余性质掌握对于一个实际过程，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边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三参数焓熵图计算

7、剩余焓和剩余熵重点难点重点剩余性质的概念利用状态方程计算焓变和熵变利用普遍化关联式计算焓变和熵变难点根据实际需要选择合适的计算方法基本内容3.3纯物质两相系统的热力学性质及热力学图表基本要求了解相律理解热力学性质图表的类型掌握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重点难点重点T-S图的形状和构成难点水蒸气表的构成及使用第4章均相混合物热力学性质目的要求通过本章学习，能理解流体混合物的相关热力学性质，正确理解和使用混合物 中组元的逸度与活度的概念，为相平衡的计算打下基础。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

8、逸度系数的概念逸度系数与PVT的关系式活度的定义活度系数正规混合物的概念及方程适用条件无热混合物的概念及方程适用条件半经验型活度系数方程理解化学势（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利用方程计算纯物质的逸度系数利用普遍化的第二维里系数计算逸度系数利用三参数普遍化逸度系数图计算逸度系数温度对逸度的影响压力对逸度的影响活度系数标准态的选择超额性质的定义局部组成的概念基团贡献法掌握偏摩尔量的计算作图法计算偏摩尔量二元截距法计算偏摩尔量吉布斯一一杜亥姆方程混合体积变化和混合焓变的计算纯液体逸度的计算式Margulas方程的应用及适用条件VanLaar方程的应用及适用条件

9、基于局部组成的活度系数方程Wilson 方程NRTL方程本章主要内容4.1变组成系统的热力学基本方程4.2偏摩尔性质4.3混合过程性质变化4.4逸度和逸度系数4.5理想混合物4.6活度及活度系数4.7活度系数模型重点难点重点逸度与逸度系数的概念半经验型活度系数方程混合性质的概念理想溶液及其标准态偏摩尔量的计算吉布斯 杜亥姆方程基于局部组成的活度系数方程难点理想溶液及其标准态活度系数标准态的选择半经验型活度系数方程基于局部组成的活度系数方程Wilson 方程NRTL方程基本内容4 .1变组成系统的热力学关系4.2偏摩尔性质基本要求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解化学势

10、（位）的概念掌握偏摩尔量的计算作图法计算偏摩尔量二元截距法计算偏摩尔量吉布斯-杜亥姆方程重点难点重点变组成系统的热力学基本方程二元截距法计算偏摩尔量吉布斯-杜亥姆方程难点变组成系统的热力学基本方程吉布斯-杜亥姆方程基本内容4.3混合过程性质变化4.4逸度和逸度系数4.4.1逸度和逸度系数的定义4.4.2混合物的逸度与其组元逸度之间的关系4.4.3温度和压力对逸度的影响基本要求了解逸度系数与P-V-T的关系式理解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掌握混合体积变化和混合焓变的计算逸度和逸度系数的定义重点难点重点混合性质的概念逸度与逸度系数的概念难点混合过程的焓变化基本内容4.

11、4逸度和逸度系数4.4.4逸度和逸度系数的计算4.4.5液体的逸度基本要求了解混合物的逸度和逸度系数的计算理解液体的逸度的计算掌握纯组分逸度和逸度系数的计算重点难点重点纯组分逸度和逸度系数的计算难点利用状态方程计算逸度系数用对应态原理计算逸度系数基本内容4.5理想混合物4.6活度和活度系数基本要求了解理想混合物的定义活度的定义活度系数 理解理想溶液及其标准态活度系数标准态的选择超额性质的定义掌握理想混合物的相关热力学性质超额性质与活度系数的关联重点理想混合物的相关热力学性质超额性质的定义难点理想溶液及其标准态活度系数标准态的选择基本内容4.7活度系数模型基本要求了解正规混合物的概念及方程适用条

12、件无热混合物的概念及方程适用条件半经验型活度系数方程理解局部组成的概念掌握Margulas方程的应用及适用条件VanLaar方程的应用及适用条件基于局部组成的活度系数方程Wilson 方程NRTL方程重点难点重点Margulas方程的应用及适用条件VanLaar方程的应用及适用条件基于局部组成的活度系数方程难点几种典型的活度系数模型的选择与应用第5章相平衡目的要求通过本章学习，能学会应用华工热力学的知识处理汽液平衡计算（主要是泡、 露点的计算），并能处理一些简单的液液平衡问题。了解平衡判据相对挥发度相平衡常数泡、露点的概念汽液平衡相图的类型、构成等高压汽液平衡相图的特点“逆向”现象汽液平衡一致

13、性校验的依据理解相平衡的五个判据高压汽液平衡的几个基本关系式高压相平衡计算二元液液平衡计算的基本关系式及简单计算掌握低压下汽液平衡的表达式及计算中低压下泡、露点计算K值法状态方程计算高压汽液平衡活度系数法计算高压汽液平衡K值法计算高压汽液平衡本章主要内容5.1相平衡基础5.2互溶系统的汽液平衡关系式5.3中低压下汽液平衡5.4高压下汽液平衡5.5汽液平衡的热力学一致性检验重点难点重点平衡判据汽液平衡一致性校验的依据液液平衡判据中低压下泡、露点计算K值法基本内容5.1相平衡基础5.2互溶系统的汽液平衡关系式基本要求了解相对挥发度相平衡常数泡、露点的概念汽液平衡相图的类型、构成等理解相平衡的五个判

14、据常用汽液平衡计算式掌握相平衡的五个判据相律应用重点难点重点平衡判据相律常用汽液平衡计算式难点相律应用常用汽液平衡计算式基本内容5.3中、低压下汽液平衡基本要求了解 中、低压下汽液平衡相图 理解 正偏差与负偏差体系 掌握 中低压下泡点和露点计算 重点难点 中低压下泡点和露点计算第6章 化工过程能量分析目的要求了解热力学第一定律热力学第二定律过程能量分析评价的理论和方法理解熵增、熵产生与熵平衡理想功、损失功与热力学效率理解能量的可利用程度或品质的高低掌握理想功、损失功与热力学效率的计算有效能的定义及计算化工过程能量分析的方法本章主要内容重点难点重点理想功、损失功与热力学效率；有效能的定义及计算难

15、点化工过程能量分析的方法基本内容6.1热力学第一定律一一能量转化与守恒方程基本要求了解能量的种类和品位理解不同系统热力学第一定律表示形式掌握热力学第一定律的不同表示形式及应用重点难点稳流体系热力学第一定律的应用基本内容6.2热力学第二定律基本要求了解不可逆性熵的定义理解熵增原理熵产熵流掌握熵平衡重点难点熵增原理熵平衡基本内容6.3理想功、损失功与热力学效率6.4有效能基本要求了解完全可逆的含义轴功的定义热力学效率理解理想功和损失功的定义掌握理想功和损失功的计算重点难点重点理想功和损失功的计算基本内容6.5化工过程能量分析及合理用能基本要求了解过程热力学分析的方法合理用能的原则理解过程热力学分析的必要性掌握理想功、损失功和热力学效率法有效能衡算和有效能效率法附录（可能用到的公式）：1.R = 8.314510 J .mol-i.K -1=8.314510m 3.Pa.mol-1.K -1=8.314510 x 103 cm 3 .KPa.m 0I-1.K -1=1.987216cal.mol-1.K -1=82.05783cm 3 .atm.m ol-1 .K -10.4222.B 0 =0.083 一 kB1 = 0.139 -些T