熱力學主要內容

1、第1章緒論目的要求了解化工熱力學的主要研究內容理解化工熱力學”與“物理化學”的主要區(qū)別掌握化工熱力學的研究方法有經(jīng)典熱力學和分子熱力學方法。本章主要內容（1）簡要發(fā)展史（2）化工熱力學的主要內容（3）化工熱力學研究方法及其發(fā)展（4）化工熱力學的重要性重點難點重點化工熱力學的基本概念難點化工熱力學研究思路的確立基本內容1.1熱力學的發(fā)展1.2化工熱力學的特性和分支1.3化工熱力學與其它分支學科的關系1.4化工熱力學的基本內容1.5熱力學的研究方法和局限性1.6化工熱力學的重要性1.7基本概念基本要求了解：化工熱力學的主要內容理解：“化工熱力學”與“物理化學”的主要區(qū)別掌握：化工熱力學的研究方法有

2、經(jīng)典熱力學和分子熱力學方法。第2章 流體的p-V-T關系目的要求了解維里方程的幾種形式維里系數(shù)的物理意義理解對比態(tài)原理氣體混合物的虛擬臨界參數(shù)掌握偏心因子三參數(shù)壓縮因子圖Pitzer普遍化壓縮因子圖普遍化第二維里系數(shù)Kay規(guī)則重點難點重點立方型狀態(tài)方程的普遍特點及計算三參數(shù)壓縮因子圖氣體混合物的第二維里系數(shù)及應用難點氣體混合物的第二維里系數(shù)及應用本章主要內容2.1純流體的p-V-T關系2.2氣體的狀態(tài)方程2.3對比態(tài)原理及其應用2.4真實氣體混合物的p-V-T關系重點難點重點立方型狀態(tài)方程的普遍特點及計算三參數(shù)壓縮因子圖氣體混合物的第二維里系數(shù)及應用方程的混合規(guī)則難點各種狀態(tài)方程的應用對比態(tài)原

3、理的理解方程的混合規(guī)則基本內容2.1純物質的p -V -T關系2.2氣體的狀態(tài)方程2.2.1理想氣體狀態(tài)方程2.2.2維里方程基本要求了解：通過純物質的p -V-T圖、p -V圖和p -T圖維里方程的幾種形式維里系數(shù)的物理意義理解維里方程的應用掌握純物質的p -V-T圖、p -V圖和p -T圖維里二項式的應用重點難點重點氣體混合物的第二維里系數(shù)及應用難點維里方程的應用基本內容2.2氣體的狀態(tài)方程2.2.3立方型狀態(tài)方程2.2.4多參數(shù)狀態(tài)方程2.3對比態(tài)原理及其應用基本要求了解多參數(shù)狀態(tài)方程理解RK方程的迭代形式及應用對比態(tài)原理掌握偏心因子三參數(shù)壓縮因子圖Pitzer普遍化壓縮因子圖普遍化第二

4、維里系數(shù)重點難點重點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三參數(shù)的對應狀態(tài)原理難點立方型狀態(tài)方程的普遍特點及計算三參數(shù)壓縮因子圖基本內容2.4真實氣體混合物的p V -T關系理解氣體混合物的虛擬臨界參數(shù)掌握Kay規(guī)則重點難點重點氣體混合物的第二維里系數(shù)及應用狀態(tài)方程的混合規(guī)則難點氣體混合物的虛擬臨界參數(shù)第3章純物質的熱力學性質目的要求通過本章學習，掌握各熱力學性質間的關系，進而學會計算一個實際過程的焓 變和熵變，并學會一些熱力學性質圖表的應用。了解敞開系統(tǒng)熱力學基本方程Maxwell關系式理想氣體焓變和熵變計算理想氣體焓和熵隨溫度、壓力的變化關系式理解封閉系統(tǒng)熱力學基本方程

5、麥克斯韋關系式的用途剩余性質的概念利用維里方程計算剩余性質掌握剩余焓、剩余熵與P、V、T的關系式對于一個實際過程，設計焓變和熵變的計算途徑利用狀態(tài)方程計算焓變和熵變利用R-K方程計算剩余性質利用普遍化關聯(lián)式計算焰邊和熵變利用普遍化第二維里系數(shù)計算剩余焓和剩余熵T-S圖的形狀和構成T-S圖的制作及使用水蒸氣表的構成及使用本章主要內容3.1熱力學性質間的關系3.2焓變和熵變的計算3.3純物質兩相系統(tǒng)的熱力學性質及熱力學圖表重點難點重點理想氣體焓變和熵變計算剩余性質的概念利用狀態(tài)方程計算焓變和熵變利用普遍化關聯(lián)式計算焓變和熵變蒸發(fā)焓與蒸發(fā)熵難點利用狀態(tài)方程計算焓變和熵變利用普遍化關聯(lián)式計算焓變和熵變

6、基本內容（1）熟練掌握并使用熱力學基本方程。（2）掌握麥克斯韋關系式及其應用?；疽罅私獬ㄩ_系統(tǒng)熱力學基本方程Maxwell關系式理解封閉系統(tǒng)熱力學基本方程麥克斯韋關系式的用途掌握熱力學基本方程的應用重點難點重點敞開系統(tǒng)熱力學基本方程麥克斯韋關系式的用途基本內容3.2焓變與熵變的計算基本要求了解理想氣體焓變和熵變計算理想氣體焓和熵隨溫度、壓力的變化關系式理解剩余性質的概念利用維里方程計算剩余性質掌握對于一個實際過程，設計焓變和熵變的計算途徑利用狀態(tài)方程計算焓變和熵變利用R-K方程計算剩余性質利用普遍化關聯(lián)式計算焓邊和熵變利用普遍化第二維里系數(shù)計算剩余焓和剩余熵利用Pitzer三參數(shù)焓熵圖計算

7、剩余焓和剩余熵重點難點重點剩余性質的概念利用狀態(tài)方程計算焓變和熵變利用普遍化關聯(lián)式計算焓變和熵變難點根據(jù)實際需要選擇合適的計算方法基本內容3.3純物質兩相系統(tǒng)的熱力學性質及熱力學圖表基本要求了解相律理解熱力學性質圖表的類型掌握T-S圖的形狀和構成T-S圖的制作及使用水蒸氣表的構成及使用重點難點重點T-S圖的形狀和構成難點水蒸氣表的構成及使用第4章均相混合物熱力學性質目的要求通過本章學習，能理解流體混合物的相關熱力學性質，正確理解和使用混合物 中組元的逸度與活度的概念，為相平衡的計算打下基礎。了解變組成系統(tǒng)的熱力學基本方程偏摩爾量的定義及提出的意義理想混合物的定義理想混合物的相關熱力學性質逸度與

8、逸度系數(shù)的概念逸度系數(shù)與PVT的關系式活度的定義活度系數(shù)正規(guī)混合物的概念及方程適用條件無熱混合物的概念及方程適用條件半經(jīng)驗型活度系數(shù)方程理解化學勢（位）的概念混合性質的概念混合性質與偏摩爾量的關系理想溶液及其標準態(tài)利用方程計算純物質的逸度系數(shù)利用普遍化的第二維里系數(shù)計算逸度系數(shù)利用三參數(shù)普遍化逸度系數(shù)圖計算逸度系數(shù)溫度對逸度的影響壓力對逸度的影響活度系數(shù)標準態(tài)的選擇超額性質的定義局部組成的概念基團貢獻法掌握偏摩爾量的計算作圖法計算偏摩爾量二元截距法計算偏摩爾量吉布斯一一杜亥姆方程混合體積變化和混合焓變的計算純液體逸度的計算式Margulas方程的應用及適用條件VanLaar方程的應用及適用條件

9、基于局部組成的活度系數(shù)方程Wilson 方程NRTL方程本章主要內容4.1變組成系統(tǒng)的熱力學基本方程4.2偏摩爾性質4.3混合過程性質變化4.4逸度和逸度系數(shù)4.5理想混合物4.6活度及活度系數(shù)4.7活度系數(shù)模型重點難點重點逸度與逸度系數(shù)的概念半經(jīng)驗型活度系數(shù)方程混合性質的概念理想溶液及其標準態(tài)偏摩爾量的計算吉布斯 杜亥姆方程基于局部組成的活度系數(shù)方程難點理想溶液及其標準態(tài)活度系數(shù)標準態(tài)的選擇半經(jīng)驗型活度系數(shù)方程基于局部組成的活度系數(shù)方程Wilson 方程NRTL方程基本內容4 .1變組成系統(tǒng)的熱力學關系4.2偏摩爾性質基本要求了解變組成系統(tǒng)的熱力學基本方程偏摩爾量的定義及提出的意義理解化學勢

10、（位）的概念掌握偏摩爾量的計算作圖法計算偏摩爾量二元截距法計算偏摩爾量吉布斯-杜亥姆方程重點難點重點變組成系統(tǒng)的熱力學基本方程二元截距法計算偏摩爾量吉布斯-杜亥姆方程難點變組成系統(tǒng)的熱力學基本方程吉布斯-杜亥姆方程基本內容4.3混合過程性質變化4.4逸度和逸度系數(shù)4.4.1逸度和逸度系數(shù)的定義4.4.2混合物的逸度與其組元逸度之間的關系4.4.3溫度和壓力對逸度的影響基本要求了解逸度系數(shù)與P-V-T的關系式理解混合性質的概念混合性質與偏摩爾量的關系理想溶液及其標準態(tài)掌握混合體積變化和混合焓變的計算逸度和逸度系數(shù)的定義重點難點重點混合性質的概念逸度與逸度系數(shù)的概念難點混合過程的焓變化基本內容4.

11、4逸度和逸度系數(shù)4.4.4逸度和逸度系數(shù)的計算4.4.5液體的逸度基本要求了解混合物的逸度和逸度系數(shù)的計算理解液體的逸度的計算掌握純組分逸度和逸度系數(shù)的計算重點難點重點純組分逸度和逸度系數(shù)的計算難點利用狀態(tài)方程計算逸度系數(shù)用對應態(tài)原理計算逸度系數(shù)基本內容4.5理想混合物4.6活度和活度系數(shù)基本要求了解理想混合物的定義活度的定義活度系數(shù) 理解理想溶液及其標準態(tài)活度系數(shù)標準態(tài)的選擇超額性質的定義掌握理想混合物的相關熱力學性質超額性質與活度系數(shù)的關聯(lián)重點理想混合物的相關熱力學性質超額性質的定義難點理想溶液及其標準態(tài)活度系數(shù)標準態(tài)的選擇基本內容4.7活度系數(shù)模型基本要求了解正規(guī)混合物的概念及方程適用條

12、件無熱混合物的概念及方程適用條件半經(jīng)驗型活度系數(shù)方程理解局部組成的概念掌握Margulas方程的應用及適用條件VanLaar方程的應用及適用條件基于局部組成的活度系數(shù)方程Wilson 方程NRTL方程重點難點重點Margulas方程的應用及適用條件VanLaar方程的應用及適用條件基于局部組成的活度系數(shù)方程難點幾種典型的活度系數(shù)模型的選擇與應用第5章相平衡目的要求通過本章學習，能學會應用華工熱力學的知識處理汽液平衡計算（主要是泡、 露點的計算），并能處理一些簡單的液液平衡問題。了解平衡判據(jù)相對揮發(fā)度相平衡常數(shù)泡、露點的概念汽液平衡相圖的類型、構成等高壓汽液平衡相圖的特點“逆向”現(xiàn)象汽液平衡一致

13、性校驗的依據(jù)理解相平衡的五個判據(jù)高壓汽液平衡的幾個基本關系式高壓相平衡計算二元液液平衡計算的基本關系式及簡單計算掌握低壓下汽液平衡的表達式及計算中低壓下泡、露點計算K值法狀態(tài)方程計算高壓汽液平衡活度系數(shù)法計算高壓汽液平衡K值法計算高壓汽液平衡本章主要內容5.1相平衡基礎5.2互溶系統(tǒng)的汽液平衡關系式5.3中低壓下汽液平衡5.4高壓下汽液平衡5.5汽液平衡的熱力學一致性檢驗重點難點重點平衡判據(jù)汽液平衡一致性校驗的依據(jù)液液平衡判據(jù)中低壓下泡、露點計算K值法基本內容5.1相平衡基礎5.2互溶系統(tǒng)的汽液平衡關系式基本要求了解相對揮發(fā)度相平衡常數(shù)泡、露點的概念汽液平衡相圖的類型、構成等理解相平衡的五個判

14、據(jù)常用汽液平衡計算式掌握相平衡的五個判據(jù)相律應用重點難點重點平衡判據(jù)相律常用汽液平衡計算式難點相律應用常用汽液平衡計算式基本內容5.3中、低壓下汽液平衡基本要求了解 中、低壓下汽液平衡相圖 理解 正偏差與負偏差體系 掌握 中低壓下泡點和露點計算 重點難點 中低壓下泡點和露點計算第6章 化工過程能量分析目的要求了解熱力學第一定律熱力學第二定律過程能量分析評價的理論和方法理解熵增、熵產(chǎn)生與熵平衡理想功、損失功與熱力學效率理解能量的可利用程度或品質的高低掌握理想功、損失功與熱力學效率的計算有效能的定義及計算化工過程能量分析的方法本章主要內容重點難點重點理想功、損失功與熱力學效率；有效能的定義及計算難

15、點化工過程能量分析的方法基本內容6.1熱力學第一定律一一能量轉化與守恒方程基本要求了解能量的種類和品位理解不同系統(tǒng)熱力學第一定律表示形式掌握熱力學第一定律的不同表示形式及應用重點難點穩(wěn)流體系熱力學第一定律的應用基本內容6.2熱力學第二定律基本要求了解不可逆性熵的定義理解熵增原理熵產(chǎn)熵流掌握熵平衡重點難點熵增原理熵平衡基本內容6.3理想功、損失功與熱力學效率6.4有效能基本要求了解完全可逆的含義軸功的定義熱力學效率理解理想功和損失功的定義掌握理想功和損失功的計算重點難點重點理想功和損失功的計算基本內容6.5化工過程能量分析及合理用能基本要求了解過程熱力學分析的方法合理用能的原則理解過程熱力學分析的必要性掌握理想功、損失功和熱力學效率法有效能衡算和有效能效率法附錄（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