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XuetangX

化工热力学

Tianjin University via XuetangX

Overview

化工热力学课程是化学工程领域重要的学科分支,是化学工程与工艺专业及相关专业(如:分子科学与工程专业、过程装备与控制工程专业)的专业基础课。在该课程中,不仅要学习化工热力学的基本原理、概念、模型等知识,而且需要学会结合化工原理、数学等相关知识处理化学工程体系中有关能量计算和物质平衡计算的问题。总之,该课程是化工过程和装置开发、研究、设计的理论基础和计算必备工具,是化学反应工程、分离工程、化工设计、化工安全、化学工艺学等课程的基础。

本课程的目的是使学生能够掌握,并利用化工热力学的原理和模型对化工中涉及到的体系相行为、化学反应行为、能量转换等进行分析研究,利用物系的热力学性质和其它化工物性进行关联和计算。


Syllabus

  • 第一周
    • 1.1 热力学学科的发展
    • 1.2 热力学课程
    • 1.3 课程学习的方法和要求
    • 2.1 流体的pvt关系概述
    • 2.2 流体的状态方程概述
    • 2.3 维里型状态方程
    • 2.4 立方型状态方程(van der Waals,RK)
    • 2.5 其他立方型状态方程
    • 2.6 立方型状态方程数值求解
    • 2.7 立方型状态方程迭代求解
  • 第二周
    • 2.8 多参数状态方程
    • 2.9 对应状态原理简介
    • 2.10 偏心因子与其对应状态原理
    • 2.11 普遍化状态方程
    • 2.12 混合规则及虚拟临界参数
    • 2.13 维里方程混合规则
    • 2.14 立方型状态方程混合规则
    • 2.15 液体pvt关系
    • 2.16 流体pvt关系总结
  • 第三周
    • 3.1 热力学基本方程
    • 3.2 Maxwell关系式
    • 3.3 热容
    • 3.4 理想气体焓变的计算
    • 3.5 理想气体熵变的计算
    • 3.6 剩余性质
  • 第四周
    • 3.7 剩余焓的计算
    • 3.8 剩余熵的计算
    • 3.9 蒸发焓和蒸发熵
    • 3.10 过程焓变和熵变计算举例
    • 3.11 热力学性质图
    • 3.12 水蒸气表
  • 第五周
    • 4.1 热力学第一定律
    • 4.2 热力学第二定律
    • 4.3 能量的质量和级别,4.4理想功、损失功与热力学效率,4.7 合理用能的基本原则
    • 4.8 气体的压缩
  • 第六周
    • 4.9 气体的膨胀
    • 4.11 制冷循环
    • 4.12 热泵及其应用,4.14 制冷剂和载冷剂的选择
  • 第七周
    • 5.1 理想混合物与非理想混合物
    • 5.2 非理想混合物系的热力学性质
    • 5.3 偏摩尔热力学性质的关系
    • 5.4 偏摩尔性质的计算
    • 5.5 变组成混合物的热力学性质
  • 第八周
    • 5.6 纯流体的逸度和逸度系数
    • 5.7 混合物的逸度和逸度系数
    • 5.8 活度和活度系数
    • 5.9 活度系数模型
    • 5.10 局部组成型活度系数方程
    • 5.11 活度系数方程参数的获取及活度系数与溶液的非理想行为
  • 第九周
    • 6.1 相平衡基础
    • 6.2 互溶系统的VLE关系式
    • 6.3 (γ-Φ)法VLE关系式化简
    • 6.4 中低压下的泡露点计算(泡点压力计算)
    • 6.5 中低压下的泡露点计算(泡点温度计算)
    • 6.6 低压下汽液平衡计算及举例
  • 第十周
    • 6.7 烃类系统K值法
    • 6.8 烃类系统K值法计算举例
    • 6.9 闪蒸计算及举例
    • 6.10 高压汽液平衡(HP-VLE)
    • 6.11 二元及三元液液平衡相图
    • 6.12 液液平衡计算
  • 第十一、十二周
    • 第十四、十五周
      • 期末考试

        Taught by

        Shuqian Xia, Yonghong Li, Mingming Chen, Changsheng Yang, and Guozhu Li

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