上海大学化工热力学
上海大学研究生化工热力学考试复习题纤维、淀粉、橡胶等以及许多金属的粉尘很容易引起爆炸与火灾？因为这些粉尘，颗粒细小，并且基本均匀混合散发在空气中，颗粒与氧气混合均匀，容易迅速大面积燃烧，产生大量的热气体迅速膨胀，导致爆炸。
为何晴朗天空为蓝色，早晚是红色？正午太阳高度大，阳光穿过路程短，仅蓝光被散射，因而天空呈蓝色；早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光皆被散射，剩下红光投射地面，阳光红似火，地平线附近呈红色霞光.为什么一天当中，气温最高值出自午后14时？日出前的黎明，日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？大气对太阳辐射的散射作用。
在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？因为晴朗的夜晚，天空少云或者无云，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻。
在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？人造烟雾能增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用，所以可以防御霜冻。
为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区？赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的发射作用强的缘故。
塑料大棚和玻璃室温都能够改善农业生产条件，原因？城市风对城市大气环境有什么不良影响？城市上升的气流把污染物带到郊区，然后通过地面环流回到城市我们在城市建设中应该采取什么样的对策？污染严重的工厂布局在城市风的下沉距离之外；应将卫星城建在城市风环流之外，避免相互污染。
为何江河的入海口处会产生沙洲？做豆腐加硫酸钙？为什么喝豆浆最好不加红糖？相当于胶体遇到电解质溶液，发生沉聚明矾净水？带相反电荷的溶胶有相互聚沉能力。
为什么监测PM2.5？PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。
PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
为什么胆囊炎的人怕油？食物中的油脂进入人体后先被胆汁酸盐乳化，成为极小的乳滴，才容易被肠壁吸收。
乳状液作为化学反应介质有那些优越性？反应物分散成小滴后，在每个小滴中反应物数量较少，反应均匀，并且乳状液的面积大，因而温度易于控制，以制得较高质量的产品。
将杀虫剂，灭菌剂制成水包油型乳剂使用，不但药物用量少，。
而且能均匀地在植物叶上铺展，提高杀虫灭菌效率。
沥青的黏度很大，不便于在室温下直接用于铺路面。
故先用阳离子型乳化剂将其制成水包油型乳化剂，则表观黏度大大降低，并改善了对沙石的润湿性，操作简便，效果好。
比较有效的阳离子型表面活性剂。
这主要是因为沙石表面荷负电，易于吸收荷正电的沥青乳状液滴，并使其破乳，水分蒸发后沥青与沙石粘结在一起。
润滑油中加入表面活性剂能够大大提高润滑性能？表面活性剂吸附在界面，使其与润滑油混合形成了不太稳定的水包油型乳状液，润滑油粘度大为降低，提高了润滑性能。
在稠油开采输送中，加入含有润湿剂的水溶液，使油管和输送管道内壁形成亲水性表面从而降低管壁对稠油的流动阻力，节省了动力。
5%的NR+苯为冰冻状态高分子链虽然被大量溶解包围，但运动仍有相当大的内摩擦力。
为何HDPE（高密度聚乙烯）(Tm＝135°C熔融温度)在四氢萘中加热到120°C 才能溶解？这类聚合物一般是由加聚反应生成的，他们是纯碳氢化物，分子间没有极性基团相互作用力，但由于分子链结构规整，所以结晶，室温下几乎不溶解。
往往是加热到接近Tm时，晶格被破坏，再与溶解作用。
为何聚酰胺室温可溶于甲醇和50%的甲酸中？这类聚合物大多数是由缩聚反应生成，结晶聚合物中含有部分非晶相（极性的）成分，它与强极性溶剂接触时，产生热效应，放出的热使结晶部分晶格被破坏，然后被破坏的晶相部分就可与与溶剂作用逐步溶解。
（结晶度大，溶解度就小）气蚀现象？水在巨大压力冲击下会产生无数小气泡，周围液体会对气泡产生一个极大地压力，在这个压力作用下，气泡的液膜将以极大地速度产生收缩而破裂，同时产生几千帕的压力，无数个小气泡用如此大的压力连续而密集地撞击在金属器件上，将会使机件受到破坏。
即“气蚀”现象。
护士给病人注射各种针剂药物时，注射前一定要严格检查针筒中是否有小气泡？血液中一旦混有小气泡，就有可能在血液中产生弯曲液面，当外部稍加压力时，气泡两边弯液面曲率半径不相等，产生阻止血液流动的力。
产生“气塞”现象。
人体从高压区域转到低压区域，速度太快会有危险（如海底潜水员返回水面，飞机高速起飞时）？气体在液体中的溶解度随压力的增大而增大。
因此，在高压条件下，血液中溶解了大量的气体。
如果外界气压突然下降，血液中气体就会急剧释放出来，结果会在血液中形成很多小气泡，这些小气泡会阻塞微细血管，阻碍血液的正常流动，人就会昏迷甚至死亡。
深耕有利于保持土壤中的水分？土壤中，颗粒之间的空隙构成毛细管，水是润湿土壤的，呈凹液面。
深耕切断地表的土壤间隙，亦即毛细管，防止水分沿毛细管进一步上升而蒸发。
合成氨厂的合成塔中，Fe催化剂进水后会板结，为什么？被润湿的固体粒子附上了一层水膜，而粒子彼此较接近，水膜连成一片，粒子间形成凹液面，附加压力指向气体，因而会使粒子紧密结合。
干面粉没有黏结性，但加入能使其润湿的水，则在粉体间存在毛细吸力，从而使它具有黏结性和可塑性。
同样，粉体材料在高温烧结时，一旦出现可润湿粉体的液体，毛细吸力使粒子相互靠拢而使得材料密化。
这在工农业生产中很重要。
小水滴比平液面蒸发的快？小水滴平衡的蒸汽压比平液面的蒸汽压大。
对小液滴而言还没达到饱和，对烧杯中的平液面却已达到饱和，于是小水滴不断蒸发。
人工降雨？过饱和蒸气的压力超过相应温度下通常体积液体的饱和蒸气压，但仍小于该液体微小液滴的饱和蒸汽压。
引入凝结中心可使液滴核心易于生产，减轻过饱和程度。
在过冷液体中投入小晶体作为新相的种子，能使液体迅速凝固。
蒸馏时加入少量碎瓷片防止暴沸？凹液面上的附加压力会造成液体过热，提前在液体中加入少量素烧瓷片或毛细管等物质可大大降低过热的程度，防止暴沸。
毛细管凝聚？因为液体能润湿固体,使毛细管中液面成凹型,当Pr<P外＜P时，达到蒸汽饱和状态，蒸汽将在毛细管中凝结成液体的现象，称为毛细管凝聚．青藏铁路在冻土地段使用热棒？热棒内的液氨吸收地下的热量后汽化，由于汽化后密度降低，氨气上升至热棒内的顶部露出地面，利用散热器散热给空气后冷凝为液氨，又下降到底部，继续吸收地下的热量，如此循环，使地下的热量不断传到空气中。
而由于氨只能在底部地下处于液态时吸热，而在顶部处于气态时放热，所以实现了热量从地下向地上的单向传递，而不会反向。
这样就把地下冻土层的热量带走，可以防止冻土层融化导致的铁轨扭曲变形。
界面现象1、人体从高压区域转到低压区域，速度太快会有危险（如海底潜水员返回水面）？答：因为气体在液体中的溶解度随环境气压的增大而增大,在高压条件下，人体的血液和组织液中溶进了大量的气体，如果外界气压突然降低,则血液和组织液中的气体会急剧气化，在血管中形成许多小气泡。
这些气泡在微血管中产生弯液面，若气泡前后两个弯液面的曲率半径不相等，即产生了一个阻止血液流动的力，使人体的血液不能正常流动，严重的会造成死亡。
2、为何蒸馏实验，通常加入少量碎瓷片防止暴沸？答：对过热液体继续加热，会骤然而剧烈地发生沸腾现象，这种现象称为“暴沸”。
或叫作“崩沸”。
过热是亚稳状态。
由于过热液体内部的涨落现象，某些地方具有足够高的能量的分子，可以彼此推开而形成极小的气泡。
当过热的液体温度远高于沸点时，小气泡内的饱和蒸气压就比外界的压强高，于是气泡迅速增长而膨胀，以至由于破裂引起工业容器的爆炸。
液体之所以发生过热的原因是液体里缺乏形成气泡的核心。
为避免容器的暴沸，可在容器中放含有空气的无釉陶块等。
简单说就是因为加热时烧杯中的液体会向上冲，从而造成了一个个冒出来的“喷泉”，剧烈时甚至会溅出伤人，而碎瓷片能够有效的阻止液体的向上冲，使加热时液体能够保持平稳。
3、为什么深耕有利于保持土壤中的水分？答：大雨地后，未锄头过的土壤中形成无数毛细管，地下水由于毛细管作用上升到地面而蒸发，锄地过后，切断地表与深层的毛细管联系，保持了土壤的水分。
4、为什么自由液滴或气泡(在不受外力场影响下)通常呈球形?答：因为只有呈球形,弯曲液面上的各点曲率才会相同,因此产生的附加压力也相同,液滴或气泡才能稳定存在.否则,产生的附加压力的大小和方向会不相同,使液滴或气泡内部存在不平衡力,这种不平衡力将使液滴或气泡自动变成球形.5、喷洒农药时，农药中为什么要加表面活性剂？植物有自身保护功能，在叶子表面有蜡质物，不被雨水润湿，如果农药是普通水溶液，喷在植物叶面不能润湿叶子，接触角＞90º呈水滴弹下，不能达到杀虫作用，加入了表面活性剂后使农药的表面张力下降，接触角小于90º，能润湿植物的叶面，提高杀虫效果。
6、用同一支滴管滴出相同体积的水，NaCl稀溶液和乙醇，滴数是否相同？不相同，若在密度相差不大时，液滴的大小与表面张力有关，表面张力大，管端悬挂的体积越大，NaCl表面张力最大，液滴最大，乙醇表面张力最小，液滴最小，水表面张力介于二者之间，液滴大小介于二者之间。
7、重量分析中，形成沉淀后，为什么要将沉淀陈化一段时间后再过滤？在形成沉淀的过程中，沉淀粒子的大小不同。
根据开尔文公式，沉淀颗粒越小溶解度越大，大小粒子处在同一环境中，则小颗粒不断溶解，大颗粒不断长大，陈化一段时间后，小颗粒消失，容易过滤。
胶体1 清晨，在茂密的树林中，常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱？因为水蒸汽在空气中形成雾气,使空气颗粒大于1纳米,小于100纳米.，则会形成气溶胶,即胶体。
所以有阳光时,就会有胶体的丁达尔现象.2 为何晴朗的天空未蓝色？在晴朗的天气里空气中会有许多微小的尘埃、水滴、冰晶等物质，当太阳光通过空气时太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光都能穿透大气层，直接射到地面，而波长较短的蓝、紫、靛等色光，很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡，从而使光线散射向四方，使天空呈现出蔚蓝色。
实际上发生散射的蓝光只是一小部分，大部分没有遇到微粒的蓝光、紫光还是直接射到了地球上，所以射到地球上的白光中仍然是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
当大雨过后，你是否注意过天会更蓝，越是晴朗的天气，天越蓝，这是因为这样的天气里，空气中的尘粒、小滴、冰晶的数量会很多。
3 为何江河的入海口处会产生沙洲混在河水里的泥沙从上游流到下游时，由于河床逐渐扩大，降差减小，在河流注入大海时，水流分散，流速骤然减少，再加上潮水不时涌入有阻滞河水的作用，特别是海水中溶有许多电离性强的氯化钠(盐)，它产生出的大量离子，能使那些悬浮在水中的泥沙也沉淀下来。
于是，泥沙就在这里越积越多，最后露出水面。
化工热力学化工工艺
化工热力学（化学工程与工艺专业）（Chemical EngineeringThermodynamics）目的和要求化工热力学是化学工程学科的一个重要分支，是化工类专业必修的专业基础课程。
化工热力学是将热力学原理应用于化学工程技术领域，其主要任务是以热力学第一、第二定律为基础，研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用，研究各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态。
化工热力学的主要研究范畴在于决定设计分离过程、化学反应器所需的相平衡以及化学反应平衡数据、参数和平衡时的状态以及对化工过程进行热力学分析。
因而它是化工过程研究、开发与设计的理论基础。
要求通过本课程的学习，掌握常用的几种气体状态方程式，能够熟练进行流体热物理性质的计算，了解化工过程的热力学分析方法及其在化工节能领域的应用，掌握常用的几种活度系数方程以及汽液平衡的计算等关键内容。
学习化工热力学要求具备物理化学的基础。
基本内容及学时分配（54学时）1．绪论（2学时）2．流体的PVT关系（8学时）2．1 纯物质的PVT关系2．2 气体的状态方程式2．3 对比态原理及其应用2．4 真实气体混合物的PVT关系3．流体的热力学性质（10学时）3．1 单相流体系统基本方程式3．2 热力学性质的计算3．3 两相系统的热力学性质及热力学图表4．化工过程的能量分析（10学时）4．1 能量平衡方程4．2 功热间的转化4．3 熵函数4．4 理想功和损失功4．5 化工过程的热力学分析方法5．蒸汽动力循环与制冷循环（4学时）5．1 卡诺循环5．2 朗肯循环5．3 制冷循环6．溶液的热力学性质（14学时）6．1 变组成体系热力学性质间关系式6．2 偏摩尔性质6．3 逸度与逸度系数6．4 理想溶液和非理想溶液6．5 活度与活度系数6．6 过量性质6．7 活度系数方程7．相平衡（6学时）7．1 平衡的判据7．2 汽液平衡的基本问题和处理方法7．3 汽液平衡数据的热力学一致性检验主要参考书[1]S mith J M and Van Ness H C. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics.4th ed. McGraw-Hill. New York. 1981[2]朱自强主编，化工热力学，化学工业出版社，1980[3]袁一，胡德生，化工过程热力学分析法，化学工业出版社，1985[4]普劳斯尼茨J M. 用计算机计算多元汽液和液液平衡，陈川美译，化学工业出版社，1987。
化工热力学第3章
1.van der Waals 方程
临界条件
P 0 V T Tc P 0 2 V T Tc
2
27R 2TC2 a 64PC
2013-8-2
RTC b 8PC
34
1.van der Waals 方程
van der Waals 方程是第一个适用真实 气体的立方型方程，其中的a和b分别 为方程的引力和斥力参数，是对分子 有体积和分子间存在作用的校正。
三维相图2
液 固 临界点
气
汽
凝固时膨胀
2013-8-2 6
Shanghai university
三维相图的投影
2013-8-2
7
Shanghai university
问题：
水在常压加热变化 带有活塞的汽 缸保持恒压
立方型状态方程
立方型状态方程可以展开成为 体积V 的三次方形式。
2013-8-2
32
1.van der Waals 方程
是第一个适用于实际气体的状态方程
RT a P 2 V b V
与理想气体方程相比，增加了a，b两个参 数。分别是对分子有体积和分子间存在相互 作用的校正。
2013-8-2 33
RT a P V b V V b
将RK方程中的常数a作为温度的函数：
R T a ac T 0.42748 T P c RTc b 0.08664 2013-8-2 P c
38
2
2 c
3.Soave - Redlich - Kwong ( SRK )方程
和气液混合物，已知50℃时水的饱和液相体积 ， 饱和汽相体积，水的临界体积如下。现在将水慢慢 加热，使得饱和气液混合物变成了单相，问：此单 相是什么？如果将容器换为400L，最终答案时什么？
化工热力学第2章 热力学基本定律和概念-精品文档
Chemical Engineering Thermodynamics
上海大学环境与化学 工程学院化工系
2019/2/16
1
Shanghai university
第2章 热力学基本定律与概念
一、热力学基本概念
1.体系与环境 2.体系的热力学性质 3.状态函数 4.热和功 5.热力学过程与循环 6.热力学平衡态与可逆过程 7.稳流与非稳流过程 8.内能、焓、熵、Gibbus自由能等
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（3 ） 33
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E－单位质量流体的总能量，它包含有热力 学能、动能和位能。
u2 E U gZ 2
将
u2 E U gZ 2
H=U+PV
代入（3）式，整理，得到
2
u u 1 2 (H gZ m H gZ ) m Q Ws d(mE ) 1 1) 1 ( 2 2 2 2 2
5.热力学过程与循环
经典热力学中，系统的变化总是从一个平衡状态 到一个平衡状态，这种变化称为热力学过程。常见的 热力学过程包括：
（1)等温过程； （3）等容过程； （5）绝热过程；
（2）等压过程； （4）等熵过程； （6）可逆过程
热力学循环是指系统经过某些过程后，又回到了初态。 如卡诺循环。 一个循环可以看做是几个过程的组合。
根据体系与环境之间的关系，把体系分为三类：
（1）敞开体系（open system） 体系与环境之间既有物质交换，又有能量交换。
（2）封闭体系（closed system） 体系与环境之间无物质交换，但有能量交换。
（3）孤立体系（isolated system） 体系与环境之间既无物质交换，又无能量交换，故又称为 隔离体系。有时把封闭体系和体系影响所及的环境一起作为 孤立体系来考虑。
化工热力学教学中工程能力培养的思考和实践
一
的能 力。
中不 可 缺 少 的 工 具 ，这 是 工程 学 科 和 基础
通 、 举 一 反 三地 学 习其 他 知 识 ，达 到无 师
科 学 实验 和 工 业 生 产实 践 中 发 展起 来的 一 从 复 杂事 物 中抓 住主 要 矛 盾 ，采 崩 简化 公 门理 论性 和 应 用 性 较 强 的课 程 。 由于 该 课 式或 经验 半 经验 公式 估 算 ，所 得 结 论 不 具
自通 的 境 界 。
由于 实 际 的 工程 问题 复 杂 多 变 ，严 密
程 基 本 概 念 和 理 论 抽 象 ， 算 公 式 繁 琐 而 有 唯 一性 ，并 且 所需 的大 部 分 已 知 条 件需 的 数 学 分 析 或 逻辑 推 理 不 能 满 足 实 际 要 计
枯 燥 ，教 学效 果 通 常不 很 理 想 。随 着 科 技 通过 查 阅 资料 获 得 。 因 此 ，本 谋 桴 ［程 求 ，由 此化 工热 力学 一 般 采 用 确 立 热 力学 的快速 发 展 ， 适 应未 来社 会 的变 化 ， 于 教 育 中具 有重 要 意 义 ，需 要 引导 掌 ｔ 行 模 型 来 求解 。把 经 典 热 力学 原 理 与 反映 体 要 对 堕
展 ， 馏 、吸收 、萃 取及 结 晶等单 元操 作 的 混 合物 的热 力学 性 质 ； ４） 工 过程 能量 分 精 （ 化 的 基 本 原 理 应 用 于 化 工 领 域 ，测 量 、推 算 入 深 、从 简单 到复 杂 的 模 式 也是 化 ｒ热 力
化工热力学课后答案完整版
.第二章流体的压力、体积、浓度关系：状态方程式2-1 试分别用下述方法求出400 ℃、 4.053MPa 下甲烷气体的摩尔体积。
（ 1 ）理想气体方程；（ 2 ） RK 方程；（ 3）PR 方程；（ 4 ）维里截断式（ 2-7）。
其中 B 用 Pitzer 的普遍化关联法计算。
[解 ] （ 1 ）根据理想气体状态方程，可求出甲烷气体在理想情况下的摩尔体积V id为V id RT8.314(400273.15) 1.381 103m3mol 1p 4.053106（2）用 RK 方程求摩尔体积将RK 方程稍加变形，可写为V RT a(V b)b（E1）p T 0.5 pV (V b)其中0.42748R2T c2.5ap c0.08664 RT cbp c从附表 1 查得甲烷的临界温度和压力分别为T c=190.6K,p c=4.60MPa，将它们代入a, b 表达式得a0.42748 8.3142 190.62.5 3.2217m 6 Pa mol -2 K 0.54.60106b0.086648.314190.6 2.9846 10 5 m3 mol 14.60106以理想气体状态方程求得的V id为初值，代入式（ E1）中迭代求解，第一次迭代得到V1值为V18.314673.15 2.984610 54.053106.3.2217 (1.381 100.56673.15 4.053 10 1.381 103 2.9846 10 5 )3(1.381 10 3 2.984610 5 )1.38110 32.984610 5 2.124610 51.3896331 10m mol第二次迭代得 V2为V2 1.381103 2.98461053.2217(1.389610 3 2.984610 5)673.15 0.5 4.05310 61.389610 3(1.389610 3 2.984610 5)1.38110 32.984610 5 2.112010 51.389710 3 m3 mol1V1和 V2已经相差很小，可终止迭代。
《化工热力学》详细课后习题答案解析(陈新志)
2习题第1章 绪言一、是否题1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。
(错。
和，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。
当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0，，，，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，，，）2. 封闭体系的体积为一常数。
（错）3. 封闭体系中有两个相。
在尚未达到平衡时，两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则两个相都等价于均相封闭体系。
（对）4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
（对）5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。
（错。
还与压力或摩尔体积有关。
）6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质，但是状态方程 P=P (T ，V )的自变量中只有一个强度性质，所以，这与相律有矛盾。
（错。
V 也是强度性质）7. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等，初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的；同样，对于初、终态压力相等的过程有。
（对。
状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。
）8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是（其中），而一位学生认为这是状态函数间的关系，与途径无关，所以不需要可逆的条件。
(错。
) 9. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。
（错。
有时可能不一致）10. 自变量与独立变量是不可能相同的。
（错。
有时可以一致）三、填空题1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。
2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。
3. 封闭体系中，温度是T 的1mol 理想气体从(P ，V )等温可逆地膨胀到(P ，V )，则所做的功为i i f f(以V 表示)或 (以P 表示)。
4. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知)，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P，则mol ，温度为 和水 。
化工热力学第6章 相平衡
^
由前知，逸度系数的定义为：
^
i
fi xiP
^^
fi i xiP
^^
写成通式: fi i ZiP
^V ^V
对 V 相 iyiZfi i yiP
^L ^L
对 L 相 ixiZfi i xiP
汽液平衡的准则和计算方法
(2)由活度定义式计算
^
^
ai
fi fi0
^
（3）EOS+γi法 对汽相逸度用逸度系数来表示
对液相逸度用活度系数来表示
VLE时
^V ^L
fi fi
^V ^ V
fi i yiP
^L
fi ixifi0L
相平衡的判据与相律
⒊ 由逸度的定义 dG idRT ln ˆfd i等温 和积分上式可得
fˆi fˆi .. .fˆi...i 1 ,2 ,.N .（ ..T ,P ） 恒 ,
各相在同样的温度、压力下达到平衡 时，每一个组分在各相中的逸度相等。实 际当中，这个式子最具有实用价值。
自由度为1，平衡时 ，只要P 一定，对应 的T 也一定，也就是 说对于纯物质具有固 定的沸点。
汽气液平衡的相图
二元体系的P-T 图 对于二元组分，它没有固定的沸点，沸点
是对纯物质来说的，混合物只有泡点。
所谓泡点就是当第一个气泡在一定压力下 出现时的温度。与泡点相对应的还有露点，所 谓露点就是当最后一滴液体在一定压力下全部 汽化时的温度。
当恒温时的P-x 曲线低于拉乌尔定律P-x 直线 ，叫做负偏差，
3.最高正偏差体系（乙醇-苯体系）
低压下互溶体系的汽液平衡相图
在恒温时，当正偏差较小时，在整个温度 范围内不会出现总压高于轻组分处于同温下 纯态时的蒸汽压，但是当正偏差较大时，在
化工热力学第4章
一 Z为点函数，也就是状态函数 二 此式也是关联x和y的表达式
点函数间的数学关系
推导过程：
Z=f（x, y)
Z Z 全微分： dZ dx y dy x y x z z 令 M N y x y x
1 V k V p
三 热力学性质的计算（1） 焓熵的基本关系式
Maxwell关系式的应用
Maxwell关系式的作用就在于应用它所 能够推求出各热力学变量。在工程上，应用 较多的函数是H,S，而且多为H,S的变化量. H,S的基本计算式的推导原则： 均相，单组份;
以16个Maxwell’s Equations为基础;
化工热力学
Chemical Engineering Thermodynamics
上海大学环境与化学 工程学院化工系
Shanghai university
第4章 纯流体的热力学性质
化工热力学主要在于应用，最根本 的应用就是热力学性质的推算。
热力学函数的分类
dz Mdx Ndy
M 在x不变时，M对y求偏微分： y z x y x y x
点函数间的数学关系
在y不变时，N对x求偏微分：
z N x y x y x y
热力学第二定律
热力学函数的基本关系式
例如： 微分方程1 热一律 热二律
热力学函数的基本关系式
例如： 微分方程2 由 微分方程1
二 Maxwell关系式
Maxwell关系式
微分方程1
S是不可测量的 需要一个桥梁： Maxwell关系式
化工热力学(国际班)课件 Ch1 Thermodynamics
re
The first time you go through it, you don’t understand it at all.
The second time you go through it, you think you understand it, except for one or two small point.
ability to apply the principles in a systematic way Master the methods and techniques of
thermodynamic calculations Finish home works (DIY is strongly encouraged)
The Purpose
To have a better understanding on general principles of thermodynamics
To master the principles of energy conversion, the 1st and 2nd law of thermodynamics, and make reasonable and best usage of energy.
The statue
of Watt
1912年4月15日凌晨2 点，“泰坦尼克号”
沉入海底。
• Roles in processes design and development
1. Fine reliable data for the design of chemical process 2. Make thermodynamic analysis for chemical processes 3. Promote the production of desired chemicals with improved
《化工热力学》课程教学大纲
《化工热力学》课程教学大纲授课专业:化学工程与工艺学时数：72学分数：4一、课程的性质和目的本课程是在物理化学等先修课的基础上讲解的，本课程应在学生学过物理化学，经过工厂认识实习，并具备化工过程与设备的知识基础上讲授。
《化工热力学》是化学工程与工艺专业本科生的一门重要的专业基础课,也是该专业的主干课程。
热力学是一门研究能量、物质和它们之间相互作用规律的科学。
在化工生产以及化工过程的开发设计中有重要的意义,它不但成为化工过程各环节进行理论分析的依据,而且提供了有效的计算方法,成为化学工程学的重要组成部分,是化学工程与工艺专业学生必须掌握的专业基础知识，其主要任务是培养学生运用热力学原理分析和解决化工生产过程中有关能量转换、相变和化学变化的实际问题的能力，初步掌握化学过程设计与研究中获取物性数据，对化工过程进行有关计算的方法，也为后继专业课的学习和进行化工过程研究、开发与设计奠定必要的理论基础。
本课程是双语教学，可引导化工工艺类各专业学生在学习了大学英语和专业英语的基础上，能以较快速度阅读、理解并掌握英语原著的精神，培养以英语做习题、回答问题与进行讨论的能力，进一步提高学生对英语的读、听和写的能力，熟悉科技英语的表达方式，有利于今后与国际同行的交流。
二、课程教学内容第一章绪论(10学时)主要内容：1、了解化工热力学的范围，化工热力学是如何形成一门专门的学科的，化工工程师要用化工热力学的知识去解决什么问题。
2、弄清一些基本概念(温度、力、能量、功……)的来历和定义，特别是质量与重量，重量与压力，热、功、能的相互关系和相互转换重点：化工热力学的一些基本概念难点：重量(力)与质量的区别，单位的转换，影响测温正确性的因素第二章：第一定律及其它基本概念(10学时)主要内容：1.证明功与热可互相转换的焦耳实验热与内能能量的不同形式(位能、动能、内能、化学能)基于能量守恒的热力学第一定律热容与比热2.封闭系统与稳定流动过程状态函数与焓第一定律的两种表达式3.热力学状态独立变量与相律4.平衡的概念可逆过程及其必须的条件重点：封闭系统与稳定流动过程第一定律表达；状态函数与焓难点：稳定流动过程第一定律；能量的可利用程度或品质高低的衡量第三章：纯流体的容量性质(12学时)主要内容：1.纯物质的PVT性质维里方程理想气体及其状态方程压缩因子2.维里方程的应用第二、第三维里系数二项与三项截项式应用范围3.立方型状态方程及其应用4.普遍化关系重点：理想气体与实际气体的差别，P-V-T相图及其相图上的重要概念，理想气体状态方程、维里方程截项式与三次状态方程的不同应用范围难点：均相混合物性质的计算，纯物质的临界点的数学特征约束状态方程常数的方法。