化工熱力學教程

《化工熱力學教程》是一本比較精練的化工熱力學教材。在不削弱有關流體pVT關係、純物質(流體)的熱力學性質、均相混合物熱力學性質、相平衡、化工過程能量分析、壓縮、動力循環與製冷循環、反應熱、反應平衡常數及其計算、物性數據的估算等主幹內容的前提下，力求通過與應用的結合使抽象的概念更易理解，並在《化工熱力學教程》的最後兩章中結合化工熱力學的應用與發展作出了較為全面的分析和總結。《化工熱力學教程》可供化學工程與工藝、環境工程、應用化學等專業學生使用，特別適用於化工熱力學少學時或先導課程為物理化學少學時的化工熱力學課程教學。也可用作工程碩士的教材，還可供化工企業、設計院及研究院的科技人員參考使用。 {zzjj}

第1章 緒論

1.1 熱力學的由來及發展

1.2 化工熱力學的主要內容

1.3 幾個典型化工計算中的化工熱力學

1.4 化工熱力學的發展

1.5 化工熱力學的學習方法

第2章 流體的pVT關係

2.1 流體的pVT關係及其重要性

2.2 純物質pVT的相行為

2.2.1 pVT圖

2.2.2 p-V圖

2.2.3 T-V圖

2.2.4 p-T圖

2.3 對比態原理及其在pVT關係中的應用

2.3.1 對比態原理

2.3.2 三參數對比態原理

2.4 流體的狀態方程

2.4.1 理想氣體狀態方程

2.4.2 virial方程

2.4.3 立方型狀態方程

2.4.4 多參數狀態方程

2.5 普遍化狀態方程

2.5.1 普遍化第二virial係數

2.5.2 普遍化立方型狀態方程

2.6 流體pVT關係的比較

2.7 真實流體混合物的pVT關係

2.7.1 混合規則

2.7.2 流體混合物的虛擬臨界參數

2.7.3 氣體混合物的第二virial係數

2.7.4 混合物的立方型狀態方程

本章小結

習題

第3章 焓、熵、熱容與溫度、壓力的關係

3.1 化工計算中的焓和熵

3.2 熱力學性質間的關係

3.2.1 熱力學基本方程

3.2.2 Maxwell關係式

3.3 熱容

3.3.1 理想氣體熱容

3.3.2真實氣體熱容

3.3.3 液體和固體熱容

3.4 不同溫度、壓力下的單相流體焓變的計算

3.4.1 真實流體的剩餘性質

3.4.2 剩餘焓與pVT的關係

3.4.3 利用不同的pVT關係計算剩餘焓

3.5 不同溫度、壓力下的單相流體熵變的計算

3.5.1 剩餘熵與pVT的關係

3.5.2 利用不同的pVT關係計算剩餘熵

3.6 蒸氣壓和蒸發焓

3.7 熱力學性質圖表

3.7.1兩相系統的熱力學性質

3.7.2 熱力學性質圖

3.7.3 熱力學性質表

3.7.4 熱力學性質圖、表的應用及局限性

3.8 化工生產過程中流體pVT及焓變計算舉例

本章小結

習題

第4章 偏摩爾性質、逸度和活度

4.1 變組成系統熱力學關係

4.2 偏摩爾性質

4.2.1 定義及熱力學關係

4.2.2 偏摩爾性質之間的熱力學關係

4.2.3 偏摩爾性質的計算

4.2.4 GIbbs-Duhem方程

4.3 逸度和逸度係數

4.3.1 逸度和逸度係數的定義

4.3.2 溫度和壓力對逸度的影響

4.3.3 逸度和逸度係數的計算

4.3.4 液體的逸度

4.4 混合過程性質變化

4.4.1 混合性質

4.4.2混合焓變和焓濃圖

4.5 理想溶液

4.5.1 概念的提出

4.5.2 理想溶液的模型與標準態

4.5.3 理想溶液的特徵及其關係式

4.6 活度與活度係數

4.6.1 定義

4.6.2 標準態的選擇

4.6.3 不同標準態活度係數的關係

4.6.4 超額性質

4.7 活度係數與組成關聯式

4.7.1 van Laar方程和Margules方程

4.7.2 局部組成型方程

4.7.3 不同活度係數關聯式的比較與選擇

本章小結

習題

第5章 相平衡

5.1 概論

5.2 相平衡基礎

5.2.1 平衡判據

5.2.2 相律

5.3 汽液平衡相圖

5.3.1 中、低壓下二元汽液平衡相圖

5.3.2 高壓下汽液平衡相圖

5.4 中、低壓下汽液平衡的計算

5.4.1 活度係數法

5.4.2 狀態方程法

5.4.3 低壓（或常壓）下汽液平衡簡化計算式

5.4.4 泡點和露點的計算

5.5 K值法、閃蒸及高壓汽液平衡計算

5.5.1 K值法

5.5.2 烴類系統的K值法

5.5.3 閃蒸及其計算

5.5.4 高壓汽液平衡的計算

5.6 液液平衡

5.6.1 液液平衡的熱力學基礎

5.6.2 平衡相圖

5.6.3 液液平衡關係式及計算

5.7氣液平衡

5.7.1 不同壓力下的氣液平衡

5.7.2 壓力對氣體溶解度的影響

5.7.3 溫度對氣體溶解度的影響

5.7.4 氣液平衡計算方法

5.8 固液平衡

5.8.1 固液平衡的熱力學關係

5.8.2 不同簡化情況下固液平衡計算式及相圖

5.8.3 生成固體化合物固液平衡相圖

5.8.4 固體物質在溶劑中溶解度計算式

5.8.5 三元系固液平衡相圖及計算

5.9 氣固平衡和固體（或液體）在超臨界流體中的溶解度

5.9.1 氣固平衡

5.9.2 超臨界萃取

5.10 相平衡在化工中的應用實例

本章小結

習題

第6章 反應'熱與反應平衡

6.1 燃燒焓、生成焓與反應熱

6.1.1 標準燃燒焓與標準生成焓

6.1.2 標準反應熱

6.1.3 溫度對標準反應熱的影響

6.1.4 工業反應熱計算實例

6.2化學反應平衡

6.2.1 生成Gibbs自由能

6.2.2反應進度

6.2.3 反應平衡的判據

6.2.4 反應平衡常數

6.2.5 溫度對平衡常數的影響

6.2.6 平衡組成計算

6.2.7 平衡計算實例與反應條件選擇

本章小結

習題

第7章 化工過程能量分析

7.1 能量守恆與轉化——熱力學第一定律

7.2 能量的質量和級別

7.2.1 熵產生

7.2.2 熵平衡

7.3理想功、損失功、有效能

7.3.1 理想功

7.3.2 損失功

7.3.3 有效能

7.4 化工過程能量的熱力學分析方法及合理用能

本章小結

習題

第8章 壓縮蒸汽動力循環與製冷

8.1 氣體的壓縮

8.1.1 壓縮過程的熱力學分析

8.1.2 多級壓縮

8.2 膨脹過程

8.2.1 節流膨脹

8.2.2 絕熱做功膨脹

8.3 蒸汽動力循環

8.3.1 Rankine循環及其熱效率

8.3.2 提高Rankine循環熱效率的方法

8.4 製冷循環

8.4.1 理想製冷循環

8.4.2 蒸汽壓縮製冷循環

8.4.3 熱泵

8.4.4 製冷劑的選擇

8.4.5 載冷劑

8.5 深冷循環與氣體液化

8.5.1 Linde（林德）循環

8.5.2 Claude（克勞德）循環

8.6 工程熱力學在化工中的應用

8.6.1 利用帶有膨脹機的裝置回收合成氨尾氣中的氨

8.6.2 空氣分離

8.6.3 乙烯、丙烯的深冷分離

8.6.4 熱泵在乙烯精餾工藝中的運用

8.6.5 液化氣體的貯存和運輸

本章小結

習題

第9章 物性數據的估算

9.1 概述

9.1.1化工數據的定義及內容

9.1.2 化工數據的“質量”

9.2 估算化工數據的必要性及要求

9.3 對比態法

9.3.1 二參數法

9.3.2 三參數法

9.3.3 使用沸點參數的對比態法

9.3.4 使用第四參數（極性參數）的對比態法

9.3.5 使用量子參數（第五參數）的對比態法

9.3.6 對比態法和狀態方程法

9.4 基團貢獻法

9.4.1 概述

9.4.2 發展和分類

9.4.3 沸點和臨界性質的估算——基團法的一組實例

9.5 UNIFAC法

9.6 辛醇/水分配係數及其估算

9.6.1 定義和表達式

9.6.2 估算方法

本章小結

習題

第10章 化工熱力學應用回顧

10.1 一個化工流程計算中的化工熱力學

10.1.1 變換反應中的熱力學

10.1.2 合成反應中的熱力學

10.1.3 氣體清凈中的熱力學

10.1.4 壓縮過程中的熱力學

10.1.5 甲醇精製過程中的熱力學

10.2 化工熱力學與化工設計

10.2.1 在物料衡算中的化工熱力學

10.2.2 在能（熱）量衡算中的化工熱力學

10.2.3 在設備計算中的化工熱力學

10.3 化工設計軟體中的化工熱力學

10.4 化工熱力學在精細化學品生產中的應用

10.4.1 石油化工與精細化工

10.4.2 化工熱力學應用於精細化工時的特點

10.4.3 精細化工過程中的化工數據

10.5 化工熱力學在能源與環境中的應用

本章小結

習題

第11章 總覽

11.1 化工熱力學內容提要

11.2 化工熱力學與分子熱力學

11.3 特殊系統的化工熱力學計算

11.4 化工熱力學展望

本章小結

附錄

附錄一 基本常數表

附錄二 常用單位換算表

附錄三 一些物質的基本物性數據

附錄四 一些物質的標準熱化學數據

附錄五 一些物質的Antoine方程係數

附錄六 一些物質的理想氣體熱容溫度關聯式係數

附錄七 飽和水和水蒸氣表

附錄八 過冷水和過熱水蒸氣表

附錄九 空氣的T-S圖

附錄十 氨的t-S圖

附錄十一 氨的Inp-H圖

主要符號表

參考文獻