化工热力学知识点
化工热力学考试重点-终极版整理
化工热力学一、重点1、临界点定义及表达式：维持气液平衡的最高温度和压力点。
c 0T T p V =∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭、220cT T p V =⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭。
2、Virial 方程体积表达式：231pV B C DZ RT V V V ==++++ 压力表达式：231pVZ B p C p D p RT'''==++++3、偏心因子的定义及表达式：各种物质在0.7r T =时，纯态流体对比蒸汽压对数值与Ar ，Kr ，Xe 的值的偏差，即()0.7lg 1.00rs r T p ω==--。
物理意义：偏心因子表征物质的偏心度，即非球型分子偏离球对称的程度。
4、普遍化Virial 系数01ccBp B B RT ω=+ 011r r r rp p Z B B T T ω=++ 0 1.61 4.20.4220.0830.1720.139r r B T B T =-=-普遍化Virial 系数与普遍化压缩因子适用范围5、Prausnitz 混合规则()()()()0.5311331222cij ci cj ijci cjcij cij ci zj cij cij cij cijcij i j T T T k V V V Z Z Z p Z RT V ωωω=-⎛⎫+ ⎪=⎪ ⎪⎝⎭=+==+6、熵的表达式的推导 第一dS 方程当(),S S T V =时，则有V TS S dS dT dV T V ∂∂⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭因 V V V V Q T d S S C T T T T ∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭得 V V C S T T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭ 又 T V S p V T ∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭所以 V VdT p dS C dV T T ∂⎛⎫=+ ⎪∂⎝⎭ 积分得到000ln T V V T V Vp S S S C d T dV T ∂⎛⎫-=∆=+ ⎪∂⎝⎭⎰⎰第二dS 方程当(),S S T p =时，则有p TS S dS dT dp T p ⎛⎫∂∂⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭因 p p C S T T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭ p T S V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭所以 p pdT V dS C dp T T ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭ 积分得到000ln T p p T p pV S S S C d T dp T ∂⎛⎫-=∆=- ⎪∂⎝⎭⎰⎰第三dS 方程当(),S S p V =时，则有p V S S dS dp dV p V ⎛⎫∂∂⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭因为VV V V V C S T S T p p T p T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∂∂∂∂⎛⎫== ⎪ ⎪⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ pp p p p C S T S T V V T V T ∂∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ p V p V C C T T dS dp dV T p T V ⎛⎫∂∂⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭积分得到000pV p V p V p V C C T T S S dp dV T p T V ⎛⎫∂∂⎛⎫-=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭⎰⎰ 7、焓的表达式推导利用刚刚导出的三个dS 方程来得到三个dH 方程。
化工原理考研知识点总结
化工原理考研知识点总结一、化工热力学热力学是化工工程中最基本的理论之一，它研究能量转化和能量转化的规律。
化工热力学包括热力学基本概念、热力学过程、热力学第一定律和第二定律、热力学性质等内容。
1. 热力学基本概念热力学是研究物质的能量转化和能量转化的规律的科学。
它包括能量的概念、系统的概念、外界和内界、热力学平衡等基本概念。
2. 热力学过程热力学过程是物质在外界条件下的能量转化过程。
热力学过程包括等温过程、等容过程、等压过程和绝热过程。
等温过程是在恒温条件下进行的能量转化过程，等容过程是在恒容条件下进行的能量转化过程，等压过程是在恒压条件下进行的能量转化过程，绝热过程是在绝热条件下进行的能量转化过程。
3. 热力学第一定律和第二定律热力学第一定律是能量守恒定律，它描述了热力学系统中能量的变化。
热力学第二定律是能量转化定律，它描述了热力学系统中能量转化的规律。
这两个定律是热力学的基本定律。
4. 热力学性质热力学性质是描述物质在热力学条件下的性质。
包括物质的焓、熵、热容、热膨胀系数、压缩系数等性质。
这些性质对于热力学过程和热力学系统的分析和计算是十分重要的。
二、流体力学流体力学是研究流体运动和流体静力学的学科。
在化工工程中，流体力学是非常重要的理论基础之一。
流体力学包括流体的基本性质、流体静力学、流体动力学等内容。
1. 流体的基本性质流体的基本性质包括密度、粘度、表面张力、压力等。
这些性质对于描述和研究流体的运动和静力学是非常重要的。
2. 流体静力学流体静力学是研究流体在静力条件下的性质和规律。
它包括流体静力平衡条件、流体压力、浮力等内容。
3. 流体动力学流体动力学是研究流体在运动状态下的性质和规律。
它包括流体动力学基本方程、流体的流动性质、流动的基本规律等内容。
三、物理化学物理化学是化学和物理学的交叉学科，它研究物质的结构、性质和变化规律。
在化工工程中，物理化学是非常重要的理论基础之一。
物理化学包括化学热力学、化学动力学、电化学等内容。
化工热力学知识要点
化工热力学知识要点1、化工热力学的研究方法：宏观研究方法 微观研究方法。
2、热力学体系：孤立体系（无物质无能量） 封闭体系（无物质 有能量） 敞开体系（有物质 有能量）。
3、体系 环境：在热力学分析中，将研究中涉及的一部分物质（或空间）从其余物质（或空间）中划分出来。
其划分出来部分称为体系，其余部分称为环境。
4、状态函数：描述体系所处状态的宏观物理量成为热力学变量（状态函数）。
常用的状态函数有压力、温度、比容、内能、焓、熵、自由焓等。
5、循环：体系经过一系列的状态变化过程后，最后由回到最初状态，则整个的变化称为循环。
分为正向循环和逆向循环。
6、临界点：气化线的另一个端点是临界点C，它表示气液两相能共存的最高压力和温度，即临界压力cp 和临界温度cT 。
7、临界点的数学表达式：临界等温线在临界点上的斜率和曲率都等于零。
数学上表示为0=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=cTT V p 022=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=cTT V p8、直线直径定律：当以饱和液体和饱和蒸气密度的算术平均值对温度作图时，得一近似的直线。
9、纯物质的p-V-T 图：P 510、理想气体状态方程：RT pV =式中，p 为气体压力；V 为气体摩尔体积；T 为绝对温度；R 为通用气体常数 8.314J/(mol ·K)11、范德华方程（van der Waals 方程）：2V ab V RT p --= 其中cc pT R a 642722=；cp RTb 8=。
12、R-K 方程： )(5.0b V V T ab V RT p +--= 其中ccp T R a /42748.05.22=;cc p RT b /08664.0=。
13、维里方程（Virial 方程）：++++==321V DV C V B RT pV Z (2-26) 或者 ++++==32'''1p D p C p B RTpVZ式中， 、、、)'()'()'(D D C C B B 分别称为第二、第三、第四、 Virial 系数。
化工热力学总结
xi 1
xi 0
亨利定律
id ˆ f i k i xi
因此，一个更为广义的理 想混合物的定义式应为 标准态 逸度
稀溶液的溶质近似 遵守亨利定律。
2.非理想混合
只要有一个条件不符合理想混合物热力学性质的， 我们就称为非理想混合物。我们知道，对于理想混 合物： id
id ˆ f i fi xi
2.开系流动过程的能量平衡：
E Q'W
' s i t2 t1 t2 1 2 1 2 h gz u m dt h gz u j m j dt i j i i i j t 1 2 2 j
3.开系稳流过程的能量平衡：
B 0 0.083
1
ZRT V p
0.422 Tr1.6
0.172 B 0.139 4.2 Tr
Bpc B 0 B1 RTc
判断用普遍化压缩因子法还是用普遍化第二 维里系数法的依据：
Tr 0.686 0.439pr 或者 Vr 2.0 时：
用普遍化第二维里系数法，否则用普遍化压缩因子。
100kg/kmol（空气）。冷却水入口温度为5℃，出口 温度为16℃，空气离开压缩机时的温度为145℃。假 设所有对环境的传热均可忽略。试计算实际供给压 气机的功。假设空气为理想气体，其摩尔定压热容
Cp=29.3kJ/（kmol· K）。
解：以被压缩的空气为系统，以1kmol空气作为基准。 在此过程中空气放出的热量为：
绝热时：
ws h
5.轴功的计算：
⑴ 可逆轴功Ws(R) ：（无任何摩擦损耗的轴功）
ws R
p2 p1
1 vdp gz u 2 2
化工热力学必考重点
y i——混合气体中某组分的摩尔数 混合气体中某组分的摩尔数
四、热量衡算
无轴功交换，只有热交换过程的能量衡算称为热衡算 无轴功交换，只有热交换过程的能量衡算称为热衡算 稳流过程的热量衡算的基本关系式： 稳流过程的热量衡算的基本关系式：
∆h = q
∆H = Q
J/kg
热量衡算时应将生产过程中各种可能热效应考虑进去。 热量衡算时应将生产过程中各种可能热效应考虑进去。 生产中的四种热效应： 生产中的四种热效应： 显热――物流的温度变化 ① 显热 物流的温度变化 潜热――物流的相变化 ② 潜热 物流的相变化 混合热效应――多股物流混合 ③ 混合热效应 多股物流混合 反应热效应――化学反应产生 ④ 反应热效应 化学反应产生
2. 有效能
定义：一定形式的能量，可逆变化到给定环 ⑴定义：一定形式的能量，可逆变化到给定环 境状态相平衡时 相平衡时， 境状态相平衡时，理论上所能作出的最大有用 功。 无效能：理论上不能转化为有用功的能量。 无效能：理论上不能转化为有用功的能量。 ⑵能量的表达形式
对高质能量 对僵态能量 对低质能量 能量＝ 能量＝有效能 僵态能量＝ 僵态能量＝无效能 低质能量＝有效能＋ 低质能量＝有效能＋无效能
理想气体节流前后温度不变 实际气体节流前后温度有三种变化可能， 实际气体节流前后温度有三种变化可能， µJ-T >0 表示节流膨胀后气体温度下降； 表示节流膨胀后气体温度下降； µJ-T <0 表示节流膨胀后气体温度升高； 表示节流膨胀后气体温度升高； µJ-T =0 表示节流膨胀后气体温度不变； 表示节流膨胀后气体温度不变；
G = x1G1 + x2G2 + RT ( x1 ln x1 + x2 ln x2 ) Q x1 , x2 < 1则 ln x1和 ln x2都小于0
化工热力学复习总结
化工热力学复习总结一、热力学基本概念1.系统和边界：研究对象称为系统，系统与外界的交界称为边界；2.状态和过程：系统处于其中一时刻的状态称为状态，状态之间发生的变化称为过程；3.热力学平衡：热力学平衡要求系统内各部分之间及系统与外界之间达到各种内、外平衡；4.热、功和能量：热是指由于温度差而传递的能量，功是指由于外界对系统的压力或体积的改变而对系统做的功，能量是系统可做功的能力；5.热力学第一定律：能量守恒定律，系统的内能变化等于系统吸收的热量与对外界做的功之和。
二、热力学基本方程1.理想气体状态方程：PV=nRT，其中P为压力，V为体积，n为物质的物质量，R为气体常数，T为温度；2.物质的状态函数：物质的状态函数是热力学基本方程中所用的变量，如温度、压力、摩尔体积等；3.理想气体的内能和焓：理想气体的内能只与温度有关，与体积和压力无关；理想气体的焓只与温度和压力有关，与体积无关；4.热量和功的基本关系：热量和功都是能量的传递方式，热量是在压强不变的条件下传递的能量，功是在体积不变的条件下传递的能量；5.多组分混合物的热力学基本方程：多组分混合物的热力学基本方程包括质量平衡方程、组分平衡方程和能量平衡方程。
三、热力学第二定律1.热力学第二定律的表述：热力学第二定律描述了能量转化过程的方向性和可行性，包括开尔文表述和克劳修斯表述；2.热力学温度：热力学温度是热力学第二定律的一个基本概念，它可以用热量传递的可逆过程的效率来定义；3.卡诺循环：卡诺循环是一个可逆的热机循环过程，它由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程构成；4.热力学第二定律的多种表述形式：热力学第二定律有很多表述形式，包括热力学不等式、消耗函数和熵增原理等；5.熵：熵是热力学第二定律的一个基本概念，描述了系统无序程度的量度，在自然界中只会增加不会减少。
四、热力学循环和过程1.热力学循环：热力学循环是一系列热力学过程的组合，最常见的有卡诺循环、斯特林循环和循环过程等；2.等温过程、绝热过程和等熵过程：等温过程是在恒温条件下进行的过程，绝热过程是在不发生热量传递的条件下进行的过程，等熵过程是在熵不变的条件下进行的过程；3.热力学效率：热力学效率描述了热机能量转化过程中对外做功的能力，可以用输出功与输入热量之比来表示；4.热力学循环的应用：热力学循环在实际工程中有广泛应用，如蒸汽发生器、汽轮发电机和制冷机等。
化工热力学总复习
化工热力学总复习一．绪论1．化工热力学的研究内容：①测量关联与推算不同条件下物质的平衡性质熵焓,温度压强(纯物质),组成(混合物)②能量的计算建立在热力学第一，第二定律基础上③单元操作相应的相平衡组分逸度④物性及热力学性质状态方程2.热力学的研究方法：①微观热力学（统计热力学）②宏观热力学（经典热力学）研究体系达到平衡时的热力学性质，物系从一个状态到另一状态中间的变化。
无法研究速率问题二．流体的P-V-T关系1．几个概念①状态方程：描述流体P-V-T关系的函数式f(P.V.T)=0 称为状态方程②临界点：表示气液两相能共存的最高压力和温度的汽化线的另一个端点，称为临界点③超临界流体：高于临界压力和温度的区域内的流体车称为超临界流体（既不同于液体，又不同于气体，它的密度可以接近液体，但具有类似气体的体积可变性和传递性质。
可作为特殊的萃取溶剂和反应介质）2..状态方程的比较①.Van der Waals 方程：可用于气液两相，但是精度不高，实际应用较少。
常数随物质而异，由临界参数计算而得②.RK方程：适用于非极性和弱极性化合物，对多数强极性化合物的计算偏差较大。
能较成功的应用于气相，但对液相效果较差，不能用于气液相平衡的计算。
常数于流体特性有关，可由物质的临界参数计算③.SRK方程：计算精度比RK方程高，用于气液相平衡计算时精度较高，工程上应用广泛。
方程常数b与RK方程一致，但认为a不再是常数而是温度的函数④.PR方程：从SRK方程改进而来，精度更高，也是气液平衡工程计算的常用方程，预测液体摩尔体积的准确度较SRK明显提高。
方程参数利用纯物质的临界参数和偏心因子计算⑤.Virial方程：用于液相计算误差较大，不能用于气液相平衡计算。
其系数仅是温度的函数。
一般用普遍化方法估算。
目前尚未全部解决维里系数的数值⑥.M-H方程：方程准确度高，适用范围广，能用于包括非极性至强极性的化合物。
方程常数只需使用纯物质的临界参数及一点蒸汽压数据便可求得，是能从较少输入信息便可获得多种热力学性质的最优秀的状态方程之一3.Virial方程与virial系数①.从什么角度导出的维里方程？分子之间相互作用的受力②.维里方程为什么是纯理论方程？维里方程系用统计力学的方法推导而来，故而具有坚实的理论基础③.维里系数的确切的物理意义：第二维里系数是考虑到两个分子碰撞或相互作用导致的与理想行为的偏差，第三则是反映了三个分子碰撞所导致的非理想行为④.为什么维里方程可以截断？∵维里方程是无穷级数的形式，而实际应用时由于维里系数数据的缺乏，常使用近似成立的舍项形式，而多分子相互作用的概率很低，对Z的贡献逐项减小，∴可以截断⑤.什么时候截断误差大？什么时候使用二项截断式？压力越高，多分子碰撞的几率越大，引起的误差也越大；通常中，低压时取二项截断式⑥.维里系数取决于什么？对于一定物质而言，纯物质中维里系数仅取决于温度（混合物中取决于温度和各相组成）4.对比态原理及其应用①.对比态原理的对比态参数是什么意思？②.对比态有几个参数？哪几个？有三个；是对比温度Tr，对比压力Pr，和偏心因子ω③.偏心因子的概念？任一流体在Tr=0.7处的纵坐标lgP rS值与氩氪氙在同一条件下的lgPrS的差值④.什么时候ω=0？当流体是简单流体时，ω=0⑤.什么是简单流体？是惰性气体系球形分子的流体是简单流体5普遍化状态方程（由对比态原理推出的方程）①.状态方程的三个参数Tr Pr Vr②.两种普遍化计算方法维里系数法，普遍化压缩因子法③.Z0 Z1是谁的函数？是Pr ,Tr的复杂函数6.真实气体混合物的P-V-T关系①.混合物的P-V-T关系的状态方程的基本思路：利用纯物质的状态方程，推广应用到混合物，将A B等常数用混合物的常数代入（利用混合规则，即纯物质的性质及其组成来转化）②.混合维里系数中交叉项维里系数为什么会存在？不同的分子之间相互作用的影响③.维里系数下标的意义：B11，B22：纯物质的第二维里系数B12=B21：交叉第二维里系数，反映不同组分分子1，2之间的相互作用④.给出Σ公式进行展开，合并：B=ΣiΣjYiYjBij=y1y1B11+y1y2B12+y2y1B21+y2y2B227.液体的P-V-T性质①. 了解两个名词：修正的Rackett方程三.纯流体的热力学性质1.热力学性质间的关系①.两个概念：体积膨胀系数β等温压缩系数k②.剩余性质的定义：气体在真实状态下的热力学性质在同一温度，压力下当气体处于理想状态下热力学性质之间的差额③.计算剩余性质的目的：为了计算实际流体的热力学性质2.气体热力学性质的普遍化关系法①.计算剩余性质使用普遍化法时，把剩余性质变成谁的函数？Tr Pr Z PV=ZRT [Z:普遍化压缩因子]3.逸度和逸度系数①.为什么要引入逸度？为了修正什么？为了便于表达真实气体的自由焓，为了表征体系的逃逸趋势;为了修正压力②.什么是逸度系数？什么时候逸度系数=1？逸度系数是物质的逸度与其压力之比；[低压]理想气体时φi=1③.逸度系数的计算普遍化方法-----三参数（P V T）4．液体的逸度①.液体的逸度怎么定义？②.怎么计算液体逸度？通过液体饱和蒸汽压进行两次修正③.什么是Poynting因子？什么时候需要它？指数校正项称为Poynting因子；在高压下需要四.流体混合物的热力学性质1.化学位和偏摩尔性质①.偏摩尔体积的下标：(T,P,Nj) 混合后的偏摩尔体积与组成有关②.M Mi Mi 与Mt的名称③.摩尔与偏摩尔体积＆性质之间的关系：M=Σ（XiMi）2.Gibbs-Duhem 方程x1dM1+x2dM2=0 从一个组分的偏摩尔性质推算另一个组分①.Gibbs-Duhem方程表示了谁与谁的关系：混合物性质M与混合物中各组分的偏摩尔性质Mi之间的依赖关系3.混合物的逸度和逸度系数①.两个区别：混合物的逸度-----混合物总压的修正混合物的组分逸度------对分压的修正②.混合物的组分逸度的定义：通过给出纯物质的逸度公式改写4.理想溶液和标准态①.什么是理想溶液？组成结构相似（同系物）②.如何计算理想溶液的逸度？(为了考试方便) Lewis-Randall定则5.活度与活度系数①.二者用来修正什么？用来修正摩尔浓度②.运用活度与活度系数可以说明什么？可以说明理想溶液（与真实溶液的区别？）6.超额性质①.超额性质的概念在相同的温度，压力和组成条件下真实溶液和理想溶液性质之差②.为什么只讲超额自由焓? ∵超额自由焓与活度系数一一对应③.引入超额性质的目的？为了计算活度系数④.超额自由焓的建模中为什么取消了压强？∵其研究对象是非理想液体溶液，而压强对液体的作用影响小，故而忽略了。
化工热力学考试重点
化工热力学考试重点化工热力学是研究化学过程中能量转化和热力学性质的分支学科。
在化工工程中，热力学考试是重要的评估学生理解能力和应用能力的手段之一。
本文将介绍化工热力学考试的重点内容，包括热力学基本概念、热力学过程以及热力学计算方法。
一、热力学基本概念1. 系统和环境在热力学中，我们将研究对象称为系统，而系统以外的一切称为环境。
系统和环境之间可以进行物质和能量的交换。
2. 状态函数和过程函数状态函数是系统状态的特性，与系统的初始状态和最终状态有关，例如温度、压力、体积等。
过程函数是与系统经历的过程有关的函数，例如热量、功、摩尔数等。
在热力学计算中，需要了解状态函数和过程函数的特性及其在不同过程中的变化规律。
3. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律的推广。
它表明能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量守恒。
它可以表示为ΔU = Q - W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外界做功。
二、热力学过程1. 等温过程在等温过程中，系统的温度保持不变。
根据热力学第一定律，等温过程中的吸热量与所做的功相等，即Q = W。
2. 绝热过程在绝热过程中，系统与外界没有热量交换。
根据热力学第一定律，绝热过程中吸热量和所做的功为零，即Q = 0，W = 0。
3. 等压过程在等压过程中，系统的压力保持不变。
根据热力学第一定律，等压过程中的吸热量等于系统所做的功加上外界对系统所做的功，即Q = ΔH = ΔU + PΔV。
4. 等体过程在等体过程中，系统的体积保持不变。
根据热力学第一定律，等体过程中的吸热量等于系统内能的增量，即Q = ΔU。
三、热力学计算方法1. 熵变计算熵是一个系统热力学状态函数，它描述了系统的无序程度。
熵变可以通过ΔS = Q/T计算得到，其中ΔS表示熵变，Q表示吸热量，T表示系统的温度。
2. Gibb自由能计算Gibb自由能是判断系统在恒温恒压条件下是否可逆进行的指标。
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1.主要内容：有效能，稳流过程有效能计算，有效能损失，有效能效率。
2.基本概念和知识点：有效能，稳流过程中物理有效能的计算，有效能损失，有效能效率。
3.能力要求：理解有效能和有效能效率等的概念，掌握有效能和有效能效率的计算。
第五节化工过程能量分析及合理用能
1.主要内容：能量衡算法，理想功与损耗功法，有效能衡算法。
2.基本概念和知识点：两相系统的热力学性质，热力学性质图表。
3.能力要求：了解热力学性质图、表的制作原理，会使用热力学性质图或表进行计算。
第四章均相混合物热力学性质
本章学习目的与要求：
理解化学位的概念，掌握变组成体系的热力学基本方程；理解偏摩尔性质的概念，掌握偏摩尔性质的热力学关系、Gibbs-Duhem方程及计算方法；理解混合过程性质变化的概念，掌握混合过程性质变化的计算方法；理解逸度和逸度系数的概念，掌握纯物质逸度系数的计算方法，了解混合物组元逸度系数和液体逸度的计算方法；理解理想溶液和标准态的概念，掌握理想溶液混合性质变化的计算方法；理解活度、活度系数和标准态、超额性质的概念，掌握超额Gibbs自由能的计算方法；了解正规溶液模型和局部组成型方程，掌握Wohl型方程和Wilson方程的计算方法。
1.主要内容：混合规则，气体混合物的虚拟临界参数，气体混合物的第二维里系数。
2.基本概念和知识点：气体混合物的虚拟临界参数，气体混合物的第二维里系数。
3.能力要求：了解真实气体混合物PVT性质的计算方法。
第三章纯物质（流体）的热力学性质
本章学习目的与要求：
理解Maxwell关系式，掌握热力学性质间的基本关系式和用P-V-T推算其他热力学性质的关系式；理解热容和剩余性质的概念，了解蒸发焓与蒸发熵的计算方法，掌握用状态方程和三参数对应态原理计算焓变与熵变的方法；了解热力学性质图、表的制作原理，会使用热力学性质图或表进行计算。
3.能力要求：理解混合过程性质变化的概念，掌握混合过程性质变化的计算方法。
第四节逸度和逸度系数
1.主要内容：逸度和逸度系数的定义，逸度和逸度系数的计算。
2.基本概念和知识点：逸度和逸度系数，逸度和逸度系数的计算。
3.能力要求：理解逸度和逸度系数的概念，掌握纯物质逸度系数的计算方法，了解混合物组元逸度系数和液体逸度的计算方法。
一、课程简介
化工热力学是化学工程学科的一个重要分支，是化工类专业学生必修的基础技术课程。
化工热力学课程结合化工过程阐述热力学基本原理、定理及其应用，是解决工业过程（特别是化工过程）中热力学性质的计算和预测、相平衡计算、能量的有效利用等实际问题的。
二、教学目的
培养学生运用热力学定律和有关理论知识，初步掌握化学工程设计与研究中获取物性数据；对化工过程中能量和汽液平衡等有关问题进行计算的方法，以及对化工过程进行热力学分析的基本能力，为后续专业课的学习及参加实际工作奠定基础。
2.基本概念和知识点：等温汽液平衡数据，等压汽液平衡数据。
3.能力要求：掌握汽液平衡数据的热力学一致性检验的方法。
第六章化工过程能量分析
本章学习目的与要求：
掌握不同体系的能量平衡式，并能进行有关计算；理解热力学第二定律的定性表述方式，掌握用熵增原理及熵平衡式进行分析和计算的方法；理解理想功、损耗功与热力学效率的概念，掌握理想功、损耗功与热力学效率的计算方法；理解有效能和有效能效率等的概念，掌握有效能和有效能效率的计算；了解能量衡算法、理想功与损耗功法、有效能衡算法在过程热力学分析中的应用。
3.能力要求：理解活度、活度系数和标准态、超额性质的概念，掌握超额Gibbs自由能的计算方法。
第七节活度系数模型
1.主要内容：正规溶液模型，Wohl型方程，局部组成型方程。
2.基本概念和知识点：正规溶液，Wohl型方程，Wilson方程。
3.能力要求：了解正规溶液模型和局部组成型方程，掌握Wohl型方程和Wilson方程的计算方法。
第五章相平衡
本章学习目的与要求：
理解相平衡判据和相律；掌握用活度系数法表示的汽液平衡计算通式；了解中、低压下二元汽液平衡相图，理解中、低压下泡点和露点的计算过程，掌握低压下汽液平衡的计算方法；了解烃类系统的K值法和闪蒸计算的方法；掌握汽液平衡数据的热力学一致性检验的方法。
第一节相平衡基础
1.主要内容：相平衡判据，相律。
（2）陈新志，蔡振云，胡望明.《化工热力学》第二版，北京：化学工业出版社，2005.8
（3）施云海.《化工热力学学习指导及模拟试题集萃》，上海：华东理工大学出版社，2007.3
（4）陈新志，蔡振云，夏薇.《化工热力学习题精解》，北京：科学出版社，2002
（5）童景山.《化工热力学》，北京：清华大学出版社，1995
第一节热力学第一定律
1.主要内容：封闭系统的热力学第一定律，稳流系统的热力学第一定律及其应用。
2.基本概念和知识点：能量守恒的基本式，封闭系统和稳流系统的热力学第一定律及其应用。
3.能力要求：掌握不同体系的能量平衡式，并能进行有关计算。
第二节热力学第二定律
1.主要内容：熵与熵增原理，熵产生与熵平衡式。
三、教学要求
化工热力学是在基本热力学关系基础上，重点讨论能量关系和组成关系。本课程学习需要具备一定背景知识，如高等数学和物理化学等方面的基础知识。采用灵活的课程教学方法，使学生能正确理解基本概念，熟练掌握各种基本公式的应用领域及应用技巧，掌握化学工程设计与研究中求取物性数据与平衡数据的各种方法。以课堂讲解、自学和作业等多种方式进行。
2.基本概念和知识点：热容，剩余性质，真实气体焓变与熵变的计算，蒸发焓与蒸发熵。
3.能力要求：理解热容和剩余性质的概念，了解蒸发焓与蒸发熵的计算方法，掌握用状态方程和三参数对比态原理计算焓变与熵变的方法。
第三节纯物质两相系统的热力学性质及热力学图表
1.主要内容：两相系统的热力学性质，热力学性质图表。
2.基本概念和知识点：熵与熵增原理，熵产生与熵平衡式。
3.能力要求：理解热力学第二定律的定性表述方式，掌握用熵增原理及熵平衡式进行分析和计算的方法。
第三节理想功、损耗功与热力学效率
1.主要内容：理想功，损耗功，热力学效率。
2.基本概念和知识点：理想功，损耗功，热力学效率。
3.能力要求：理解理想功、损耗功与热力学效率的概念，掌握理想功、损耗功与热力学效பைடு நூலகம்的计算方法。
第五节理想溶液
1.主要内容：理想溶液，理想溶液的混合性质变化。
2.基本概念和知识点：理想溶液和标准态，理想溶液的混合性质变化。
3.能力要求：理解理想溶液和标准态的概念，掌握理想溶液混合性质变化的计算方法。
第六节活度和活度系数
1.主要内容：活度和活度系数，活度系数标准态的选择，超额性质。
2.基本概念和知识点：活度和活度系数，活度系数标准态的选择，超额性质。
六、执行大纲使用说明
1．根据学科发展，可适当调整相关内容。
2．教学方法
本课程主要采用课堂讲授、自学和作业的方式授课。本课程的主要教学环节如下：
（1）课堂讲授：讲授是本课的重要教学环节，是主要的教学方式之一，采用讲授和自学、PPT课件和板书相结合的方式进行教学。课后，学生可以上网浏览该课程网站进行自主学习。
化工过程能量分析
12
第七章
*压缩、膨胀、蒸气动力循环与制冷循环
4
此章节内容可适当调整
总学时
教学46学时；机动2学时
共48学时
五、选用教材及参考书目
1.选用教材及参考书目
马沛生主编的《化工热力学》，第1版北京：化学工业出版社，2005. 6
（1）朱自强，徐汛.《化工热力学》第二版，北京：化学工业出版社，1991 .6
2.基本概念和知识点：偏摩尔性质，偏摩尔性质的热力学关系，偏摩尔性质的计算，Gibbs-Duhem方程。
3.能力要求：理解偏摩尔性质的概念，掌握偏摩尔性质的热力学关系、Gibbs-Duhem方程及计算方法。
第三节混合过程性质变化
1.主要内容：混合过程性质变化，混合过程的焓变化。
2.基本概念和知识点：混合过程性质变化，混合过程的焓变化。
3.能力要求：掌握采用状态方程式计算纯物质PVT性质的方法。
第三节对比态原理及其应用
1.主要内容：三参数对比态原理，普遍化状态方程。
2.基本概念和知识点：对比态原理，以ω作为第三参数的对比态原理，普遍化第二维里系数。
3.能力要求：了解对比态原理，掌握用三参数对比态原理计算纯物质PVT性质的方法。
第四节真实气体混合物的PVT关系
2.基本概念和知识点：能量衡算法，理想功与损耗功法，有效能衡算法。
3.能力要求：了解能量衡算法、理想功与损耗功法、有效能衡算法在过程热力学分析中的应用。
第七章压缩、膨胀、蒸气动力循环与制冷循环
本章学习目的与要求：
了解气体的压缩过程，掌握压缩功的计算方法；理解膨胀过程，掌握膨胀过程中功的计算方法；了解蒸气动力循环的基本过程，掌握Rankine循环的热力学分析方法；了解制冷循环过程。
2.基本概念和知识点：中、低压下泡点和露点的计算，低压下汽液平衡的计算，烃类系统的K值法和闪蒸计算。
3.能力要求：了解中、低压下二元汽液平衡相图，理解中、低压下泡点和露点的计算过程，掌握低压下汽液平衡的计算方法，了解烃类系统的K值法和闪蒸计算的方法。
第四节汽液平衡数据的热力学一致性检验
1.主要内容：积分检验法。
1.主要内容：理想制冷循环，蒸气压缩制冷循环。
2.基本概念和知识点：理想制冷循环，蒸气压缩制冷循环。
3.能力要求：了解制冷循环过程。
建议教学时间分配表
章节
内容
学时数
备注
理论部分
第一章
绪论
1
第二章
流体的P-V-T关系
5
第三章
纯物质（流体）的热力学性质
6
第四章