8交(已替换)2013化工化工热力学教学大纲

化工热力学化工热力学 教学大纲教学大纲 课程编码 0412101604 课程名称 化工热力学 学时 学分 68 4 适用专业 化学工程与工艺 开课教研室 化工教研室 一 课程性质与任务 1 课程性质 化工热力学是化学工程的分支学科之一 是化学工程 化学工艺类及其相近 专业的一门主干课 是学生在具备了物理化学 化工原理等基础知识后必修的技术基础课 2 课程任务 本课程的任务是概括 深化热力学的基本定律和有关的理论知识 研究化工 过程中各种能量的相互转化和有效利用 研究各种物理化学变化过程达到平衡的理论极限 条 件或状态 从而是学生获得巩固的专业理论基础知识 培养和提高学生从事化工生产 设计和 科学研究工作的理论分析能力 二 课程教学基本要求 设置本课程 为了使学生能够掌握化工热力学的基本概念 能利用化工热力学的原理和模 型计算化工中涉及热力学数据 能够利用相平衡原理和化学反应平衡原理分析问题 学习能量 分析的基本方法 本课程共计 68 课时 教学周期为一个学期 成绩以闭卷考试为主 结合平时 课堂提问 作业 期中考试成绩综合评定 三 课程教学内容 第一章 绪论 一 主要内容 化工热力学发展简介 化工热力学内容和应用 化工热力学的研究方法 二 基本要求 掌握化工热力学的基本概念 了解化工热力学研究范围和研究方法 了解化工热力学在化 学工程中的应用情况 第二章 流体的 P V T 关系 一 主要内容 纯物质的 P V T 性质 真实气体的状态方程式 真实气体特性 Virial 方程式 两常数 状态方程式 Van derWaals 方程式 R K 方程式及其修正式 多常数状态方程式 Benedict Webb Rubin 方程式 Martin Hou 方程式 对比状态原理及其应用 对比状态原理 普遍化关 系式及偏心因子 真实气体混合物的 P V T 关系 虚拟临界常数法 Dalton 定律和普遍化压缩因子图 Amagat 定律和普遍化压缩因子图 混合规则与混合物的状态方程 Virial 方程式 Redlich Kwong 方程式 Martin Hou 方程式 二 基本要求 掌握纯物质的 P V T 性质 真实气体的状态方程式 了解真实气体特性 Virial 方程式 两常数状态方程式及其修正式 多常数状态方程式 重点掌握对比状态原理及其应用 对比状 态原理 普遍化关系式及偏心因子 真实气体混合物的 P V T 关系 虚拟临界常数法 Dalton 定律和普遍化压缩因子图 Amagat 定律和普遍化压缩因子图 混合规则与混合物的状态方程 第三章 纯流体的热力学性质 一 主要内容 热力学性质间的关系式 单相流体系统基本方程式 点函数间的数学关系式 Maxwell 关系 式 热力学性质的计算 应用 Maxwell 关系式推求个热力学变量 计算原理及方法 气体热力 学性质的普遍化关系 两相系统的热力学性质及热力学图表 两相系统的热力学性质 热力学 性质图表 二 基本要求 掌握热力学性质间的关系式 重点掌握热力学性质的计算 应用 Maxwell 关系式推求个热 力学变量 计算原理及方法 气体热力学性质的普遍化关系 了解两相系统的热力学性质及热 力学图表 两相系统的热力学性质 热力学性质图表 第四章 流体混合物的热力学性质 一 主要内容 变组成体系热力学性质间关系式 偏摩尔性质及化学位 摩尔性质 化学位 逸度与逸度系数 逸度及逸度系数的定义 纯物质的逸读计算 压力和温度对逸度的影响 理想溶液的逸度 标准态 气体混合物的逸度 活度及活度系数 理想溶液及非理想溶液 活 度及活度系数 混合性质变化 超额性质 液相活度系数与组成的关联式 Wohl 型关联式 应用局部组成概念的模型 Wilson NRTL UNIQUAC 方程 基团溶液模型 UNIFAC 方程 二 基本要求 掌握变组成体系热力学性质间关系式 重点掌握偏摩尔性质及化学位 掌握逸度与逸度系 数 了解混合性质变化 第五章 化工过程的能量分析 一 主要内容 流动体系的能量平衡方程 热力学第一定律及其应用 熵变 不可逆性 熵平衡 热力 学第二定律及其应用 气体的压缩及膨胀 理想功及损失功 理想功 损失功 有效能分析 有效能的概念 有效能的计算 有效能的损失 有效能效率 二 基本要求 掌握流动体系的能量平衡方程 重点掌握熵变 不可逆性 熵平衡 重点掌握气体的压缩 及膨胀 理想功及损失功 理想功 损失功 了解有效能分析 有效能的概念 有效能的计算 有效能的损失 有效能效率 第六章 蒸汽动力循环与制冷循环 一 主要内容 热力学第二定律 熵 热力学图表及其应用 蒸汽动力循环 获得低温的两种方法 制冷 循环 逆向 Carnot 循环 简述 蒸汽压缩制冷循环 多级压缩制冷及复叠式制冷 吸收式制 冷 二 基本要求 重点掌握热力学第二定律 熵 热力学图表及其应用 蒸汽动力循环 了解获得低温的两 种方法 第七章 相平衡 一 主要内容 平衡的判据 互溶体系汽液平衡 二元体系的 P T 图 P X Y 图 T X Y 图 汽液平衡的计算 汽液平衡计算的基本问题 低压至中压的汽液平衡 高压汽液平衡 液 相为部分互溶体系的相平衡 溶液的稳定性 液相为部分互溶体系的平衡关系 二 基本要求 掌握平衡的判据 重点掌握汽液平衡的计算 第八章 化学反应平衡 一 主要内容 化学反应的计量关系 单相封闭体系的化学反应的计量关系 多相体系的化学反应的计量 关系 化学反应平衡常数及有关计算 化学反应平衡常数和标准自由焓变化 化学反应的标准 自由焓变化的计算 平衡常数与平衡组成间的关系 影响平衡组成的因素 温度的影响 压力 的影响 惰性气体的影响 相律和反应系统的杜亥姆 Duhem 理论 复杂反应体系中的化学平衡 复杂反应体系的处 理 等温复杂反应的化学平衡 绝热反应的化学平衡 二 基本要求 掌握化学反应的计量关系 重点掌握化学反应平衡常数及有关计算以及影响平衡组成的因 素 了解复杂反应体系中的化学平衡 复杂反应体系的处理 等温复杂反应的化学平衡 绝热 反应的化学平衡 四 学时分配表 五 教材及参考书 教材 化工热力学 主编 陈忠秀 出版社 化学工业出版社 2009 年 第 2 版 参考书 化工热力学 主编 朱自强 出版社 化学工业出版社 1992 年 第 1 版 化工热力学例题与习题 主编 陈钟秀 出版社 化学工业出