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
2、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。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
3、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、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,
5、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 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 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
6、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
7、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
8、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
9、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 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
10、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(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
11、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4.4 逸度和逸度系数4.4.4 逸度和逸度
12、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
13、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 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
14、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.
15、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
16、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
17、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. 1311310578.29614350.8KmolatcllPloJR2. ; 6.142.rTB2.417039.rTB3. ; 10lnBTPr10lnln4. ; 121logxAx 221logxBAx5. ; 221Bx22x; 11loglA 221logl6. 212121lnl xxx 1212122ll