《化工热力学》考核大纲

1、化工热力学 课程考核大纲一、适应对象修读完本课程规定内容的化学工程与工艺专业的学生；提出并获准免修本课程、申请进行课程水平考核的化工工艺专业的学生；提出并获准副修第二专业、申请进行课程水平考核的非化工工艺专业的学生。二、考核目的化工热力学课程考试旨在考察学生具备热力学基本规律和有关理论知识进行热力学分析的基本能力，考察学生掌握化学工程设计和获取热力学数据的方法的能力。三、考核形式与方法闭卷考试四、课程考核成绩构成平时成绩占30%，期终考试占70%。五、考核内容与要求第一章 绪 论 1了解化工热力学的发展过程，化工热力学的目的、意义和研究范畴。 2掌握系统、热力学性质、状态函数、平衡状态等热力学

2、基本概念。3理解可逆过程。第二章 P-V-T关系和状态方程 1掌握二维p-V相图、p-T相图；熟悉纯物质临界点的数学特征；理解相图上重要的概念：三相点、临界点、泡点、露点、汽化曲线、熔化曲线、升华曲线、等温线、等压线、等容线、泡点线、露点线、过热蒸汽区、过冷液体区、两相共存区、超临界流体。2理解维里方程的几种形式与维里系数的物理意义；熟悉两项维里方程截断式。3了解R-K方程、SRK方程及P-R方程等三次型状态方程，能应用立方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。 4了解多常数状态方程。第三章 均相封闭系统热力学原理及应用 1掌握热力学定律与热力学基本关系式。

3、2理解均相封闭系统热力学基本关系，借助Green定律、微积分等数学手段能推导物性之间的普遍化关系，能应用Maxwell关系得到状态函数之间的相互关系。3掌握偏离函数的概念，掌握基于偏离函数的物性计算方法；掌握对于一个实际过程，设计热力学性质的计算途径。4掌握逸度与逸度系数的定义；理解逸度与逸度系数与偏离性质之间的关系、逸度与逸度系数与温度、压力之间的关系；掌握状态方程计算逸度、逸度系数以及其它偏离性质的应用。5理解状态方程计算纯物质相平衡与饱和性质的原理；掌握状态方程计算纯物质相平衡与饱和性质的方法。第四章 均相敞开系统热力学及相平衡准则1掌握均相敞开系统的热力学基本关系式。2掌握化学位i定义

4、式（各种形式）；理解多相多元系统的相平衡判据及其最常用形式；了解非均相平衡系统的相律及其应用。3掌握偏摩尔性质定义和物理意义；理解摩尔性质与偏摩尔性质的关系及其计算。4掌握Gibbs-Duhem方程的常用形式；理解Gibbs-Duhem方程判断热力学关系。5了解解析法和作图法计算偏摩尔量。6了解混合过程性质的变化及其计算。7熟悉混合物中组分逸度与逸度系数的定义；理解混合物的逸度与混合物中组分逸度的关系；掌握由组分逸度表示的相平衡准则；掌握混合物中组分逸度的计算。8了解理想溶液的定义与特征；了解理想稀溶液的定义与特征；理解理想溶液中组分i的逸度与纯组分i逸度的关系；掌握Lewis-Randall

5、规则与Henry规则。9掌握对称归一化的活度系数与不对称归一化的活度系数的定义、物理意义及其计算；了解两种不同归一化的活度系数的关系。10理解超额性质的定义；掌握超额性质与混合性质的关系；掌握超额性质与活度系数的关系及其计算。11了解Margulas、Van Laar 、Wilson、NRTL等活度系数模型的适用条件；掌握模型参数的求取方法；掌握活度系数模型的应用。第五章 非均相系统的热力学性质计算1了解二元汽-液相图，如T-x-y图、p-x-y图、x-y图、一般正偏差、一般负偏差、具有共沸点的汽-液相图。2掌握汽-液相图的上的重要的概念：泡点线、露点线、三相线、双结点曲线、结点、共溶温度、临

6、界溶解温度等。3掌握汽-液平衡准则和计算方法；理解多相多元系统的相平衡判据及其最常用形式。4了解汽-液平衡计算类型。5掌握状态方程法、活度系数法、平衡常数法计算混合物汽-液平衡的原理与方法。6了解用平衡准则处理气体在液体中的溶解度问题，用Henry常数推算气体在低压下的溶解度。7掌握从共沸点汽-液平衡数据、无限稀释活度系数等估算活度系数模型常数的方法8掌握常压或低压下汽液平衡计算方法：完全理想系（气相为理想气体、液相为理想溶液）和部分理想系（气相为理想气体、液相为非理想溶液）汽液平衡计算法。9了解热力学一致性检验的基本方程Gibbs-Duhem方程及其活度系数形式。第六章 流动系统的热力学原理

7、及应用1了解封闭系统的热力学第一定律与稳定流动过程的热力学第一定律。2掌握热力学第二定律的的几种表达方式；了解熵的概念及意义，熵增原理的数学表达式，熵产生，熵平衡。3掌握理想功、损失功、有效能的概念和物理意义；掌握化工过程的物理有效能分析计算与稳流过程的理想功和损失功的计算。4掌握Rankine循环的原理。5掌握制冷循环的原理。6了解逆卡诺循环制冷的原理。7了解蒸汽压缩制冷循环的原理。8了解吸收式制冷循环（次重点）9了解制冷工质的选择（次重点）六、样卷一填空题1.封闭体系中有两个相在尚未达到平衡时，两个相都是 体系；达到平衡时，则两个相都等价于 体系。2.绝热节流过程是 过程，因有摩擦阻力损耗

8、，其过程 ，节流后熵值一定 。3.采用基本国际标准单位的普适气体常数 R 。4.纯物质所处的TTc时，气体（G）不可能 。二.判断题1. 凡是体系的温度升高时，就一定吸热，而温度不变时，则体系既不吸热也不放热。（ ）2. 当n 摩尔气体反抗一定的压力做绝热膨胀时，其内能总是减少的。（ ）3 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。（ ）4 在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。（ ）5 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。（ ）三、选择题1理想气体流过节流阀，其参数变化为 。A、T 0, S 0 B、T 0, S

9、 0 C、T 0, S 0 D、T 0, S 0 2.真实气体在（ ）的条件下，其行为与理想气体相近。A、高温高压B、低温低压 C、低温高压 D、高温低压 3. 混合物相与相处于平衡状态，则其中任一组分i的( )A、 B、 C、 D、 4. 汽液平衡关系的适用的条件（ ）A、无限制条件 B、低压条件下的非理想液相 C、理想气体和理想溶液 D、理想溶液和非理想气体四 计算题（1.2.3每小题7分、4.5.6每小题8分，共计45分）1.低压下，某二元混合物的汽液平衡系统，活度系数ln1 = Ax22，测定得80时的两组分的无限稀释1=2=1.648， peq o(sup 7( s),sdo 3( 1)=120kPa，peq o(sup 7( s),sdo 3( 2)=80kPa。求系统80时的共沸组成和共沸压力。2.低压下，某二元液体组成为xeq o(sup 7( ),sdo 3(1)=0.2，xeq o(sup 7( ),sdo 3(2)=0.8，求温度为300K的泡点组成yeq