化工热力学

第1章绪论

1.1化工热力学的内容和任务

1.2热力学的研究方法

1.3热力学的基本概念和名词

1.3.1体系与环境

1.3.2状态和性质

1.3.3过程与循环

1.3.4热和功

第2章纯流体的热力学性质

2.1纯流体的p-V-T关系

2.1.1纯物质的p-V-T行为

2.1.2真实流体状态方程

2.1.3对应态原理及其应用

2.1.4液体的p-V-T性质

2.2纯流体的热力学性质

2.2.1热力学性质间的关系

2.2.2热力学性质的计算

2.3逸度及逸度系数

2.3.1逸度及逸度系数的定义

2.3.2纯物质逸度的求算

2.3.3液相的逸度

2.4纯物质两相体系热力学性质及热力学图表

2.4.1两相体系的热力学性质

2.4.2热力学性质图表

习题

第3章混合物的热力学性质

3.1真实气体混合物的p-V-T关系

3.1.1混合规则

3.1.2虚拟临界参数法

3.1.3混合物状态方程式

3.2均相混合物的热力学性质

3.2.1变组成体系的基本热力学关系

3.2.2偏摩尔性质

3.2.3GihbsDuhem方程

3.3混合过程性质变化

3.3.1混合过程性质的变化

3.3.2混合过程的焓变化

3.4混合物的逸度及其组分的逸度

3.4.1混合物的逸度及其组分逸度的定义

3.4.2混合物的逸度和它的组分逸度之间的关系

3.4.3混合物中组分逸度的计算

3.5理想混合物

3.5.1理想混合物的概念

3.5.2理想混合物的热力学性质

3.6活度和活度系数

3.6.1活度和活度系数

3.6.2标准态

3.6.3超额性质

3.6.4活度系数模型

习题

第4章相平衡和化学反应平衡

4.1汽液平衡

4.1.1汽液平衡相图

4.1.2汽液平衡关系式

4.1.3中低压下汽液平衡的计算

4.1.4高压下汽液平衡的计算

4.1.5汽液平衡数据的热力学校验

4.2气液平衡

4.2.1气体在液体中的溶解度

4.2.2气体溶解度与压力的关系

4.2.3气体溶解度与温度的关系

4.2.4状态方程法计算气液平衡

4.3液液平衡

4.3.1液液平衡相图

4.3.2液液平衡关系及其计算

4.4化学反应平衡

4.4.1化学反应平衡判据和化学反应平衡常数

4.4.2气相反应平衡

4.4.3液相反应平衡

习题

第5章化工过程热力学分析

5.1热力学第一定律

5.1.1热力学第一定律

5.1.2封闭体系热力学第一定律

5.1.3稳流体系热力学第一定律

5.2热力学第二定律

5.2.1热力学第二定律

5.2.2熵和熵增原理

5.2.3熵平衡

5.3理想功、损失功及热力学效率

5.3.1理想功

5.3.2损失功

5.3.3热力学效率

5.4有效能

5.4.1有效能的概念

5.4.2有效能的计算

5.4.3有效能衡算及有效能效率

5.5化工过程热力学分析

5.5.1典型化工单元过程热力学分析

5.5.2化工过程热力学分析

习题

第6章能量转换过程及其热力学计算

6.1气体的压缩

6.1.1等温压缩

6.1.2绝热压缩

6.1.3多变压缩

6.1.4多级多变压缩

6.2膨胀过程

6.2.1节流膨胀

6.2.2做外功的绝热膨胀

6.3蒸汽动力循环

6.3.1Rankine循环

6.3.2Rankine循环的改进

6.4制冷循环

6.4.1蒸汽压缩制冷循环

6.4.2吸收式制冷循环

6.4.3热泵

习题

附录

附录一单位换算表

附录二一些物质的基本物性数据

附录三一些物质的理想气体热容温度关联式系数

附录四一些物质的液体热容温度关联式系数

附录五水蒸气表

附录六硫酸的积分溶解热和稀释热表

附录七氨的T-S图

附录八氨的Inp-H图

附录九空气的T-S图

主要符号说明

参考文献

　　本书共分6章。第1章绪论讲述热力学的一些重要概念。第2章和第3章分别讲述纯流体及其混合物的p-V-T性质和热力学性质及其计算方法。第4章介绍运用热力学原理解决化工领域中的相平衡和化学反应平衡问题。第5章阐述化工过程热力学分析理论与方法，通过综合运用热力学的基本定律，对化工过程能量的有效利用进行分析和评价。第6章讨论能量转换过程，特别是一些热功转换过程，如蒸汽功力循环和制冷循环等。本书主要作为化学工程与工艺专业本科生的教材，也可作为化学化工等专业教师、研究生以及从事相关工作的工程技术人员的参考资料。　　本书介绍了经典热力学原理、热力学计算方法及其在化工中的应用。全书共分6章：绪论；纯流体的热力学性质；混合物的热力学性质；相平衡和化学反应平衡；化工过程热力学分析；能量转换过程及其热力学计算。　　本书可作为高等院校化工类各专业的教材，也可供从事化工、轻工、材料等专业的科技人员和工程技术人员参考使用。