《化工热力学》课程介绍与教学大纲

《化工热力学》课程简介课程编号：03014003课程名称：化工热力学/ChemicalEngineeringThermodynamics学分：2.5学时：40（实验：8上机：课外实践：）适用专业：化学工程与工艺及相近专业建议修读学期：第5学期开课单位：化工系先修课程：物理化学、化工原理、高等数学考核方式与成绩评定标准：闭卷考试、笔试成绩70%+平时成绩30%教材与主要参考书目：《化工热力学》冯新等化学工业出版社《化工热力学》陈钟秀等化学工业出版社内容概述：《化工热力学》为化学工程系的核心课程，属于专业基础课，共32学时，2学分。本课程系统地讲授将热力学原理应用于化学工程技术领域的研究方法。它以热力学第一、第二定律为基础，研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用，深刻阐述了各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态；利用化工热力学的基本理论对化工中能量进行分析；利用化工热力学的原理和模型对化工中涉及到的化学反应平衡原理、相平衡原理等进行分析和研究；利用化工热力学的方法对化工中涉及的物系的热力学性质和其它化工物性进行关联和推算等。《ChemicalEngineeringThermodynamicsisthecorecoursefortheDepartmentofChemicalEngineering,aprofessionalbasiscourse,atotalof32hours,2credits.Thiscoursesystematicallyteachestheapplicationofthermodynamicprinciplestothefieldofchemicalengineering.Itisbasedonthefirstandsecondlawsofthermodynamicstostudythemutualtransformationandeffectiveutilizationofvariousenergyinthechemicalprocess.Itprofoundlyexpoundsthetheoreticallimits,conditionsandstatesofvariousphysicalandchemicalprocessesofchange.UsingthermodynamicsTheprincipleofchemicalthermodynamicsandchemicalbalanceoftheprincipleinvolvedinthechemicalanalysisoftheprincipleofphaseequilibriumandsoon;theuseofchemicalthermodynamicsofchemicalsubstancesinvolvedinthesystemoftheThermodynamicpropertiesandotherchemicalpropertiesoftheassociationandprojectionsandsoon.《化工热力学》教学大纲课程编号：03014003课程名称：化工热力学/ChemicalEngineeringThermodynamics学分：2.5学时：40（实验：8上机：课外实践：）适用专业：化学工程与工艺及相近专业建议修读学期：第5学期开课单位：化工系先修课程：物理化学、化工原理、高等数学一、课程性质、目的与任务课程性质：化工热力学是化学工程学的一个重要分支，是化学工程与工艺专业必修的专业主干课程。化工热力学的原理和应用知识是从事化工过程的研究、开发以及设计等方面工作必不可少的重要理论基础，是一门理论性与工程应用性均较强的课程。化工热力学就是运用经典热力学的原理，结合反映系统特征的模型，解决工业过程（特别是化工过程）中热力学性质的计算和预测、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用等实际问题，为学习后续课程和解决化工过程的实际问题打下牢固的基础。课程目的：化工热力学是安徽工业大学化学工程系重要的专业基础课和核心课程，是一门研究化学工程中能量及其转换的学科，是化学工程学科的其他分支如分离工程、反应工程、系统工程和生物化工等学科的基础，并为化学工程的发展提供重要的概念、模型、基础数据和计算方法，也对现代材料工程、资源工程和环保工程的发展有着重要影响。课程任务：化工热力学是以化工热力学、工程热力学和统计热力学为学科基础，以计算机及其技术为工具，以求培养学生从热力学角度分析解决现代化工技术的复杂工程问题。本课程要求学生在学习本课程前，先修完物理化学、化工原理、有机化学等基础学科，本课程的内容选择可依据学生以后的专业方向、要求作出重点学习和讲授，做到知识面要广，学习重点要突出。教学目标：通过本课程的理论教学和实验训练，使学生具备下列能力：1.能够运用数学、物理、物理化学和化工原理知识表达化工热力学问题，建立化工过程相关热力学变量的数学模型，并求解2,能运用化工热力学的思维方式，判断物质和能量变量对评价指标的影响，提出优化的解决方案。3.能针对化工过程的特性，确定反应过程物质和能量有效利用的极限，进行工业过程的物质和能量优化设计。

二、毕业要求与指标点的对应关系毕业要求指标点课程目标1、工程知识掌握复杂工程中涉及的基本工程原理和专业知识，了解其在解决复杂工程问题中的作用与应用方法。教学目标12、问题分析掌握文献检索的能力，理解工程科学原理，能从复杂工程问题中抽象出数学和物理模型教学目标24、研究能对复杂工程问题进行分析并设计合理的实验方案，进行科学研究教学目标3三、教学内容、基本要求及学时分配本课程总学时数为32学时，其中理论教学为32学时，实验教学为8学时；课程教学共有7章，具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注1.绪论C2学时2.流体的p-V-T关系和状态方程A△4学时3.纯流体的热力学性质计算B△4学时4.相平衡B☆6学时5.溶液热力学性质的计算A6学时6.化工过程能量分析A☆△6学时7.压缩、膨胀、动力循环与制冷循环B☆4学时（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）四、建议实验（上机）项目及学时分配（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）实验内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注1.PVT数据测定A4学时4学时2.气液平衡实验数据测定A△4学时4学0寸五、教学方法与教学手段.阐述基本原理，理论联系实际，培养学生创新能力。.采用多媒体课件、电子备课和传统教学相结合进行教学。.通过案例分析，强化化工热力学理论思维方法的建立和应用。.理论教学与实验训练相结合，强化学生工程观点的建立和工程分析能力的培养。六、考核方式与成绩评定标准

考核内容支撑的毕业要求所占比例考核方式纯物质的P-V-T的相行为，理想气体状态方程,真实气体状态方程的计算方法。真实流体混合物的P-V-T关系及混合规则。毕业要求115-20%课堂练习和课程考试基于热力学第一定律和热力学第二定律，建立各种热力学性质基本的关系。借助P-V-T关系求解真实流体的热力学性质，并计算化工过程的焰变和焙变。毕业要求1、220-25%课堂练习和课程考试均相敞开系统的热力学基本关系、化学位与偏摩尔量。混合物中组分的逸度和逸度系数。混合性质变化及其计算方法，溶液的过量性质、活度与活度系数。毕业要求1、215-20%课堂练习和课程考试平衡的判据与相律及二元混合物液液平衡相图。汽液平衡计算准则及计算方法。热力学一致性检验。毕业要求1、215-20%课堂练习和课程考试热力学第一定律、热力学第二定律及其应用。理想功、损失功和热力学效率及有效能。化工过程能量分析及合理利用。毕业要求1、220-25%课堂练习和课程考试气体的压缩和气体的膨胀。蒸汽动力循环和制冷循环。热泵及其应用。毕业要求2、410-15%课堂练习和课程考试笔试成绩70%,平时成绩30%七、教材与主要参考书目.《化工热力学》陈新志主编化学工业出版社.《化工热力学》马沛生主编化学工业出版社.《化工热力学》施云海主编华东理工大学出版社.《化工热力学》高光华主编清华大学出版社.Untroduct