《化工热力学A》教学大纲

PAGEPAGE1《化工热力学A》教学大纲一、课程基本信息课程名称化工热力学A课程编码050113002英文名称ChemicalEngineeringThermodynamicsA课程类别技术基础课学分数3.5开课学期6总学时及其分配总学时讲课实验上机其它机动5656适用专业化学工程与工艺二、课程目的和任务《化工热力学》是化工工艺类专业的必修专业基础课。它日益受到化学工程工作者的重视，并已成为化学工程学的分支学科之一。主要讲述化工过程分析，化学反应器、分离装置和过程控制的设计所需的流体热力学性质和平衡数据以及热力学基本定律和应用等。三、本课程与其它课程的关系通过本课程的学习，学生将掌握有关流体的平衡热力学方面的基础知识，为进一步学习后续专业课（如传递工程、分离工程、反应工程等）奠定理论基础。四、教学内容、重点、教学进度、学时分配（一）绪论(2学时)1、主要内容化工热力学的发展、研究范围、方法及其基本内容；热力学基本概念的回顾2、重点化工热力学的研究方法及特点3、教学要求了解化工热力学的产生、发展、研究范围和方法；明确化工热力学的主要任务是应用经典热力学原理，推算物质的平衡性质，从而解决工程实际问题。（二）流体的p-V-T关系和状态方程（7学时）1、主要内容纯物质的p-V-T相图；状态方程（EOS）；立方型状态方程；多参数状态方程；对应态原理（CSP）；流体的饱和热力学性质；混合法则2、重点纯物质的p-V-T相图3、教学要求熟悉纯物质的p-V-T相图及其相图上的重要概念,掌握由纯物质的临界点的数学特征来约束状态方程常数的方法,理解对应态原理的概念，掌握用图表和三参数对应态原理计算物性的方法，能够估算蒸汽压、饱和汽液相摩尔体积、气化焓等物性。（三）均相封闭系统热力学原理及其应用（11学时）1、主要内容热力学定律与热力学基本关系式；Maxwell关系式；偏离函数及应用；逸度和逸度系数；用对应态原理计算偏离函数和逸度系数；均相热力学性质计算；纯物质的饱和热力学性质计算；热力学性质图、表2、重点均相热力学性质计算3、教学要求理解偏离性质的含义，能用偏离性质和理想气体热容表达状态函数的变化，能够用指定的状态方程推导出偏离性质表达式；理解纯物质和定组成混合物的逸度和逸度系数的定义、意义和作用，能用状态方程和三参数对应态原理计算逸度、逸度系数以及其他热力学性质；掌握状态方程计算纯物质饱和热力学性质的原理；掌握纯物质的压焓图和温熵图的特征以及图上重要的点、线、面，能够运用压焓图和温熵图定性的表达热力学过程，熟练掌握并能运用水的性质表，了解热力学图、表的制作原理。（四）均相敞开系统热力学及相平衡准则（共13学时）1、主要内容均相敞开系统的热力学关系；相平衡准则；；非均相平衡系统的相律；偏摩尔性质；摩尔性质和偏摩尔性质之间的关系；混合过程性质变化；混合物中组分的逸度；组分逸度系数的计算；理想溶液和理想稀溶液；活度系数定义及其归一化；超额性质；活度系数模型2、重点均相敞开系统的热力学关系3、教学要求熟悉相平衡准则和非均相平衡系统的相律，掌握偏摩尔性质的定义及用途，掌握G-D方程的应用；理解混合过程性质变化的概念，理解混合物中组分逸度、组分逸度系数的定义和作用，了解由状态方程及混合法则推导混合物中逸度系数关系式的过程；理解两个理想溶液参考态，了解两种不同归一化定义的活度系数之间的关系，熟悉常见的活度系数模型。（五）非均相系统的热力学性质计算（5学时）1、主要内容混合物的汽液平衡；其他类型的相平衡计算；混合物热力学性质的相互推算2、重点混合物的汽液平衡3、教学要求掌握不同形式的二元汽液相图，掌握混合物的汽液平衡计算，了解其他类型的相平衡系统的相图，计算的原理和方法。（六）流动系统的热力学原理及应用（13学时）1、主要内容热力学第一定律；热力学第二定律和熵平衡；有效能与过程的热力学分析；气体的压缩与膨胀过程；动力循环；制冷循环；热泵2、重点热力学第二定律和熵平衡3、教学要求运用稳定流动系统热力学关系式解决实际过程中的能量平衡问题；理解熵这一概念，熟悉不同体系的熵平衡方程；理解理想功、损耗功、有效能等概念，并能对过程进行热力学分析；熟悉气体的压缩过程与膨胀过程；能够将稳流系统热力学一定律应用于动力循环和制冷循环中，对各个过程进行能量分析。（七）化学反应平衡（共5学时）1、主要内容化学计量学和反应进度；化学反应平衡常数；复杂体系化学平衡；均相化学反应；非均相化学反应2、重点化学反应平衡常数及其计算3、教学要求熟悉掌握化学反应系统的计量关系，正确理解化学平衡常数的含义，能够熟练完成简单系统化学平衡计算，正确处理多相化学反应系统的平衡常数表达式，了解复杂系统的化学平衡。五、实践教学内容要求本课程相关实践教学内容单独设课，实践教学内容和要求在实验教学大纲中详细列出。六、课程考核方式闭卷考试七、建议教材与教学参考书1、建议教材[1]陈新志，蔡振云，胡望明编著．化工热力学．第二版．北京：化学工业出版社．20012、教学参考书[1]朱自强，徐汛合编．化工热力学．第二版．北京：化学工业出版社．2001[2]陈钟秀，顾飞燕，胡望明编著．化工热力学．第二版．北京：化学工业出版社．2001[3]马沛生主编．化工热力学．第一版．北京：化学工业