化学工程的一个分支，是热力学基本定律应用于化学工程领域中而形成的一门学科。主要研究化工过程中各种形式的能量之间相互转化的规律及过程趋近平衡的极限条件，为有效利用能量和改进实际过程提供理论依据。

沿革

主要内容

研究方法(经典热力学方法 分子热力学方法)

现状和发展方向

图书信息1

内容简介

图书目录

图书信息2

图书信息3

沿革

热力学是物理学的一个组成部分，它是在蒸汽机发展的推动下，于19世纪中叶开始形成的。最初只涉及热能与机械能之间的转换，以后逐渐扩展到研究与热现象有关的各种状态变化和能量转换的规律。在热力学的基本定律中,热力学第一定律表述能量守恒关系,热力学第二定律从能量转换的特点论证过程进行的方向。这两个定律具有普遍性，在化学、生物学、机械工程、化学工程等领域得到了广泛的应用。热力学基本定律应用于化学领域,形成了化学热力学,其主要内容有热化学、相平衡和化学平衡的理论；热力学基本定律应用于热能动力装置，如蒸汽动力装置、内燃机、燃气轮机、冷冻机等，形成了工程热力学，其主要内容是研究工质的基本热力学性质以及各种装置的工作过程，探讨提高能量转换效率的途径。化工热力学是以化学热力学和工程热力学为基础，在化学工业的发展中逐步形成的。化工生产的发展，出现了蒸馏、吸收、萃取、结晶、蒸发、干燥等许多单元操作，以及各种不同类型的化学反应过程，生产的规模也愈来愈大，由此提出了一系列的研究课题。例如在传质分离设备的设计中，要求提供多组分系统的温度、压力和各相组成间的相互关系的数学模型。一般化学热力学很少涉及多组分系统,它不仅需要热力学,还需要应用一些统计力学和经验方法。在能量的有效利用方面，化工生产所涉及的工作介质比工程热力学研究的工作介质（空气、蒸汽、燃料气等）要复杂得多，且能量的消耗常在生产费用中占有很高比例，因此更需要研究能量的合理利用和低温位能量的利用，并建立适合于化工过程的热力学分析方法。1939年，美国麻省理工学院教授H.C.韦伯写出了《化学工程师用热力学》一书。1944年,美国耶鲁大学教授 B.F.道奇写出了名为《化工热力学》的教科书。这样，化工热力学就逐步形成为一门学科。随着化学工业规模的扩大,新过程的开发,以及大型电子计算机的应用，化工热力学的研究有了较大的发展。世界各国化工热力学专家在1977年举行了首届流体性质和相平衡的国际会议，1980和1983年分别举行了第二届和第三届会议，还出版了期刊《流体相平衡》。化工热力学已列为大学化学工程专业的必修课程。

主要内容

应用热力学基本定律研究化工过程中能量的有效利用（见过程热力学分析）、各种热力学过程、相平衡和化学平衡，还研究与上述内容有关的基础数据，如物质的p－V－T关系和热化学数据。

对于与环境间既有能量传递又有物质传递的敞开系统，在计算物料进出系统前后物料的内能所发生的变化时，除了考虑热和功外，还须计入相应的动能和位能的变化，以及能量在系统中的积累。对于化工生产上经常遇到的定态流动过程（单位时间内出入系统的物料量相同，且不随时间而变化，系统中没有物质或能量的积累），第一定律可表达为：

ΔU+ΔEK+ΔEP=Q－W

或　ΔH+ΔEK+ΔEP=Q－WS

式中ΔU、ΔEK和 ΔEP分别为物料进出系统前后内能、动能和位能的变化；H为焓,H=U+pV,等于内能加上压力和体积的乘积；WS为轴功,指膨胀功以外的功,主要是与动力装置有关的功。

热力学第二定律的应用 用以研究:①相平衡,在相平衡准则的基础上建立数学模型，将平衡时的温度、压力和各相组成关联起来,应用于传质分离过程的计算;②化学平衡，在化学平衡准则的基础上研究各种工艺条件（温度、压力、配料比等）对平衡转化率的影响，应用于反应过程的工艺计算，选择最佳工艺条件；③能量的有效利用，功可以完全转变为热，热转变为功则受到一定的限制，为了节约能量，在可能条件下功的消耗越少越好。对化工过程所用的热能动力装置、传质设备和反应器等，都应该进行过程的热力学分析，从而采取措施以节约能耗，提高经济效益。

热力学第二定律的建立是从研究蒸汽机效率开始的。研究表明：在高温T1与低温T2两个热源间工作的任何热机（将热转变为功的机器,如蒸汽机）的热机效率η（从高温热源吸收的热中转变为功的分率），以工作过程为可逆过程（见热力学过程）的热机（即可逆热机）的效率ηr为最高，且ηr=(T1－T2)/T1。这种可逆热机的工作过程称为卡诺循环。这个规律称为卡诺定理，它是有效利用能量的依据。

上面的卡诺定理可以由此式导出。由于可逆过程是在平衡条件下进行的，因而热力学第二定律提供了一个判断是否达到平衡的普遍准则。应用于相变化和化学变化时，可导出更具体的相平衡准则和化学平衡准则。

研究方法

有下述两种：

经典热力学方法

热力学是一种宏观理论，不考虑物质微观结构。由热力学定律导出的结果，都是一些宏观性质间的联系，具有充分的可靠性和普遍性。例如从化工热力学导出的由p－V－T关系计算热力学性质（如内能、焓、熵及逸度）的公式，原则上适用于计算任何状态的任何物质，进而用于计算热力学过程、相平衡和化学平衡。但经典热力学方法不能解决由微观结构所决定的物质特性,例如物质的p-V-T关系的确定就超出了经典热力学的范畴。

分子热力学方法

统计力学结合构作半经验模型的方法，在化工热力学的发展过程中正起着越来越重要的作用。它使建筑在热力学基本定律上的化工热力学，在解决其主要课题时，没有受到经典热力学方法的限制。统计力学是从物质的微观模型出发,运用统计的方法,导出微观结构与宏观性质之间的关系，例如从分子间相互作用的位能函数和径向分布函数,导出p-V-T关系。但由于分子结构十分复杂，统计力学目前还只能处理比较简单的情况。对于比较复杂的实际系统，须先作简化，建立一些半经验的数学模型，利用实验数据，回归模型参数。这种方法，在研究状态方程和活度系数方程中已广泛使用。

现状和发展方向

在基础数据方面，目前已积累大量的热化学数据、p－V－T关系数据以及相平衡和化学平衡的数据，编制成许多精确的普遍化计算图表（如普遍化压缩因子图。已发展出几百种状态方程，少数状态方程还能兼用于气液两相。在活度系数方程和状态方程的基础上，进行相平衡关联方面，取得较显著的进展，对于许多常见系统，已经能用二元系的实验数据预测多元系的汽液平衡和气液平衡。已有几种基团贡献法，可用基团参数估算许多系统的汽液平衡和液液平衡。这种方法对新过程开发有很大的作用。复杂系统化学平衡的计算也有明显进展。化工过程的热力学分析方法已初步形成。在近期的研究工作中，除了继续进行基础数据的测定外，建立具有可靠理论基础的状态方程是相当活跃的领域，要求方程适用于极性物质、含氢键物质和高分子化合物，并能同时用于气相、液相和临界区域。非常见物质的汽液平衡、液液平衡和液固平衡，以及与超临界流体萃取新技术有关的气液平衡和气固平衡，与气体吸收、湿法冶金和海洋能源开发有关的电解质溶液的研究，吸引了许多人的兴趣。化工热力学在生物化学工程中的应用也令人注目。还须指出，由于非平衡态热力学理论的发展，开始打破经典热力学不涉及过程速率的局限性。由于节约能源的重要性，化工过程的热力学分析的研究也正方兴未艾。

图书信息1

书 名: 化工热力学

作　者：陈新志，蔡振云，胡望明，钱超

出版社： 化学工业出版社

出版时间： 2009-4-1

ISBN: 9787122047731

开本： 16开

定价: 33.00元

内容简介

本书介绍了经典热力学原理及其在化工中的应用。

本书在简介热力学基本概念、性质和结构体系的基础上，详细介绍了P-V-T关系和状态方程、均相封闭系统热力学原理及其应用、均相敞开系统热力学及相平衡准则、非均相系统的热力学性质计算，另外还介绍了流动系统的热力学原理及应用、热力学在其他领域的应用以及常用热力学基础数据。

本书是化学工程与工艺专业本科生的化工热力学教材，也可供从事化学、化工、轻工、材料和热能动力的教师、研究生和工程技术人员参考。

图书目录

第1章　绪论

1.1　目的、意义和范围

1.2　化工热力学的内容及安排

1.3　教材的结构体系

1.4　热力学性质

1.5　热力学基本概念的回顾

1.6　热力学性质计算的一般方法

习题

第2章　P-V-T关系和状态方程

2.1　引言

2.2　纯物质的P-V-T相图

2.3　状态方程

2.4　立方型状态方程

2.5　多常数状态方程

2.6　混合法则

2.7　状态方程体积根的求解

习题

参考文献

第3章　均相封闭系统热力学原理及其应用

3.1　引言

3.2　热力学定律与热力学基本关系式

3.3　Maxwell关系式

3.4　偏离函数

3.5　以T，P为独立变量的偏离函数

3.6　以T，V为独立变量的偏离函数

3.7　逸度和逸度系数

3.8　均相热力学性质计算

3.9　纯物质的饱和热力学性质计算

3.10　热力学性质图、表

习题

参考文献

第4章　均相敞开系统热力学及相平衡准则

第5章　非均相系统的热力学性质计算

第6章　流动系统的热力学原理及应用

第7章　热力学在其他领域的应用

第8章　常用热力学基础数据

主要符号表

图书信息2

书名:化工热力学

图书编号:1386160

出版社:大连理工大学出版社

定价:38.0

ISBN:756113100

作者:张乃文

出版日期:2006-02-01

版次:1

开本:其它

简介:

本书内容的重点在于能量和组成的计算，主要包括p-V-T关系、逸度、活度、相平衡和化学反应平衡，并且还讲述了部分工程热力学的内容，如热机原理、制冷原理及其相关计算。

目录:

第l章绪论/1

1.1化工热力学的发展和研究内容/1

1.1.1化工热力学的发展 /1

1.1.2化工热力学的研究内容/1

1.2化工热力学的特点和限制 /2

1.3热力学的基本方法/2

1.3.1状态函数方法/3

1.3.2数学演绎方法/3

1.3.3理想化方法/4

lI 4概念与定义/4

1.4.1系统与环境/4

1.4.2状态与性质/5

1.4.3过程与循环 /5

1.4.4温度 /6

1.4.5能、热和功/6

第2章流体的热力学性质/8

2.1纯物质的p-V-T关系/8

2.2流体的状态方程式/9

2.2.1理想气体状态方程/10

2.2.2 Virial方程/10

2.2.3 van del Waals方程/13

2.2.4 R—K方程 /14

2.2.5 SRK方程/16

2.2.6 P—R方程/17

2.3P-V-T关系的普遍化计算/19

2.3.1对应状态原理的统计力学基础 /19

2.3.2气体对比态原理的提出 /20

2.3.3普遍化状态方程式 /z]

2.3.4两参数普遍化压缩因子图/22

2.3.5偏心因子与三参数压缩因子图/24

2.3.6普遍化第二维里系数关系武/28

2.4真实气体混合物/30

2.4.1 Dalton定律和普遍化压缩因子图联用/30

2.4.2 Amagat定律和普遍化压缩因子图联用 /30

2.4.3虚拟临界参数/32

2.4.4混合规则 /32

2.4.5真实气体混合物的状态方程式 /34

2.5液体的P-V-T性质/36

2.5.1液体的状态方程 /36

2.5.2普遍化关联式/37

2.5.3液体混合物的密度/38

2.5.4液体混合物的混合规则 /39

2.5.5结构加和法/39

2.6流体的热力学性质/40

2.6.1均相流体系统的热力学基本方程式/41

2.6.2点函数间的数学关系武/4l

2.6.3 Maxwell关系武/42

2.6.4热力学函数的一阶导数闽关系的推导 /44

2.7热力学性质的计算/46

2.7.1理想气体的热力学性质/47

2.7.2剩余性质/49

2.7.3 由状态方程求剩余焓和剩余熵/52

2.7.4液体的焓变和熵变计算 /53

2.7.5 气体热力学性质普遍化关联 /54

习题/62

第3章热力学第一定律及其应用/64

3.1封闭系统中热力学第一定律的表达/64

3.2敞开系统中质量守恒定律和热力学第一定律的表达/65

3.2.1质量平衡方程/66

3.2.2能量平衡方程/66

3.2.3稳流过程能量平衡武的简化形式 /6g

习题/70

第4章热力学第二定律及其应用 /72

4.1热力学第二定律的发现与表述/72

4.1.1卡诺循环、卡诺定理/72

4.1.2热力学第二定律的表述/75

4.1.3 熵 /76

4.1.4克劳修斯不等式与熵增加原理/78

4.1.5敞开系统熵平衡方程/79

4.2流动过程热力学分析/81

4.2.1 可压缩流体管内流动过程热力学分析 /81

4.2.2管内流动 /83

4.2.3 喷嘴 /83

4.2.4气体的膨胀/84

4.2.5气体压缩过程/89

4.3热机循环的热力学分析/94

4.3.1蒸汽动力循环/94

4.3.2实际的蒸汽动力循环/96

4.3.3朗肯循环的改进/98

4.4制冷循环的热力学分析/101

4.4.1理想卡诺制冷循环/101

4.4.2蒸汽压缩制冷循环/103

4.4.3制冷工质的选择/106

4.4.4吸收式制冷循环/106

4.4.5 热泵 /111

习题/118

第5章化工过程的热力学分析/121

5.1能量的级别/121

5.2理想功与损耗功/122

5.2.1理想功/122

5.2.2不可逆过程的损耗功/127

5.3.3热量炯与冷量/133

5.3.4物理炯/134

5.3.5化学/137

5.3.6两种损失和两种效率 /139

5.4典型化工单元过程热力学分析/140

5.4.1流体流动过程/140

5.4.2传热过程/141

5.4.3分离过程/143

5.4.4化学反应过程/146

5.5化工过程热力学分析的三种基本

方法/149

5.5.1能量衡算法/149

5.5.2熵分析法/151

5.5.3■分析法/153

5.5.4 三种热力学分析方法的比较 /157

5.6合理用能基本原则/158

习题/159

第6章溶液的热力学性质/161

6.1变组成系统的热力学性质/161

6.1.1开系的热力学关系式和化学势 /162

6.1.2偏摩尔性质/163

6.1.3偏摩尔性质的计算/164

6.2逸度和逸度系数/167

6.2.1逸度和逸度系数定义/167

6.2.2纯气体的逸度/168

6.2.3液体的逸度/172

6.2.4混合物中组分的逸度和逸度系数/174

6.2.5混合物的逸度与其组分逸度之间的关系/180

6.2.6温度和压力对逸度的影响/182

6.3理想溶液和标准态/183

6.3.1理想溶液的逸度、标准态/183

6.3.2理想溶液和非理想溶液/185

6.4均相液体混合时的性质变化/187

6.4.1混合体积变化/188

6.4.2混合过程的焓变和焓浓图/189

6.4.3过量热力学性质/193

6.5活度和活度系数/196

6.5.1定义/197

6.5.2标准态和归一化/197

6.5.3 温度和压力对活度系数的影响 /199

6.5.4 Gibbs—Duhem方程 /200

6.5.5 Gibbs—Duhem方程的应用 /201

6.6 活度系数与组成间的关系 /202

6.6.1 非理想溶液的过量吉布斯函数 /202

6.6.2正规溶液和无热溶液 /204

6.6.3 Wohl型方程/204

6.6.4基于局部组成概念的方程式 /206

习题/214

第7章流体相平衡/216

7.1相平衡的判据和相律 /216

7.1.1相平衡的判据/216

7.1.2相律/218

7.1.3气液平衡的基本问题及求解类型 /219

7.1.4气液平衡的热力学处理方法 /219

7.2气液平衡的计算/221

7.2.1气液平衡相图 /221

7.2.2气液平衡计算类型/225

7.2.3低压气液平衡1227

7.2.4中压气液平衡/233

7.2.5高压气液平衡1237

7.3实验数据确定活度系数1240

7.3.1无限稀释活度系数的定义及作用 /240

7.3.2根据气液平衡组成求算端值 /241

7.3.3根据共沸组成求算端值 124：3

7.3.4根据总压—组成(T-Z)数据求算端值 /243

7.3.5根据沸点—组成(T—Z)数据求算端值1244

7.4热力学一致性检验/244

7.4.1热力学一致性检验的概念 /244

7.4.2热力学一致性检验的定性描述/245

7.4.3热力学一致性检验的定量描述 /246

7.5液液平衡/248

7.5.1液液平衡相图/248

7.5.2溶液的稳定性/250

7.5.3液液平衡计算/256

7.5.4从液液互溶度求算有关方程中的

配偶参数/257

习题/259

第8章化学反应平衡/261

8.1化学反应进度/261

8.2化学反应平衡分析/265

8.3温度对化学反应平衡常数的影响/268

8.4化学反应平衡计算/272

8.4.1气相反应 /272

8.4.2液相反应/275

8.4.3压力、原料组成及惰性组分对平衡组成的影响/278

8.4.4气液反应/282

8.4.5气固反应/286

8.5化学反应系统的相律与Duhem理论/288

8.5.1 独立反应的确定 /288

8.5.2化学反应系统的相律与Duhem理论/289

8.6复杂化学反应平衡/290

8.6.1通过确定系统中线性无关反应

进行计算 /290

8.6.2用总吉布斯函数极值法计算/292

8.6.3绝热反应平衡/294

习题/296

附录/298

参考文献 /340

图书信息3

书名:普通高等教育"十五"国家级规划教材--化工热力学(通用型) 　 　 　 　

出版社:化学工业出版社

定价:39

条形码:9787502565640

ISBN:ISBN 7-5025-6564-7

作者:马沛生

印刷日期:2005-6-1

出版日期:2005-6-1

精装平装_开本_页数:平装16开,404页

中图法:TQ

中图法一级分类:化学工业

中图法二级分类:化学工业

书号:B10029159

简介:内 容 提 要

本书从化工热力学的基本内容开始，突破传统的"石油化工"小分子化合物领域，涉及精细化工和环境工程的热力学计算方法。本书共分为12章：绪论，流体的p-V-T关系，纯物质(流体)的热力学性质，均相混合物热力学性质，相平衡，化工过程能量分析，压缩、膨胀、动力循环与制冷循环，物性数据的估算，环境热力学，反应热、反应平衡常数及其计算，化工热力学在精细化工中的应用，相平衡的估算。

本书可供化学工程、环境工程、精细化工等专业的学生使用，也可供相关科技人员参考使用。

目录:主修部分

第1章 绪论　 　 　 　 3

1．1 热力学发展简史　 　 　 　 3

1．2 化工热力学的主要内容　 　 　 　 4

1．3 化工热力学的研究方法及其发展　 　 　 　 4

1．4 化工热力学在化工中的重要性　 　 　 　 5

第2章 流体的p-V-T关系　 　 　 　 7

2．1 纯物质的p-V-T关系　 　 　 　 7

2．2 气体的状态方程　 　 　 　 8

2．2．1 理想气体状态方程　 　 　 　 9

2．2．2 维里方程　 　 　 　 9

2．2．3 立方型状态方程　 　 　 　 11

2．2．4 多参数状态方程　 　 　 　 16

2．3 对比态原理及其应用　 　 　 　 17

2．3．1 对比态原理　 　 　 　 17

2．3．2 三参数对比态原理　 　 　 　 17

2．3．3 普遍化状态方程　 　 　 　 25

2．4 真实气体混合物的p-V-T关系　 　 　 　 30

2．4．1 混合规则　 　 　 　 30

2．4．2 气体混合物的虚拟临界参数　 　 　 　 31

2．4．3 气体混合物的第二维里系数　 　 　 　 32

2．4．4 混合物的立方型状态方程　 　 　 　 33

2．5 液体的p-V-T关系　 　 　 　 36

2．5．1 饱和液体体积　 　 　 　 36

2．5．2 压缩液体(过冷液体)体积　 　 　 　 37

2．5．3 液体混合物的p-V-T关系　 　 　 　 38

习题　 　 　 　 38

第3章 纯物质(流体)的热力学性质　 　 　 　 42

3．1 热力学性质间的关系　 　 　 　 42

3．1．1 热力学基本方程　 　 　 　 42

3．1．2 麦克斯韦(Maxwell)关系式　 　 　 　 43

3．2 焓变与熵变的计算　 　 　 　 46

3．2．1 热容　 　 　 　 46

3．2．2 理想气体的H、S随T、p的变化　 　 　 　 48

3．2．3 真实气体的H、S随T、p的变化　 　 　 　 49

3．2．4 真实气体的焓变和熵变的计算　 　 　 　 50

3．2．5 蒸发焓与蒸发熵　 　 　 　 62

3．3 纯物质两相系统的热力学性质及热力学图表　 　 　 　 66

3．3．1 两相系统的热力学性质　 　 　 　 66

3．3．2 热力学性质图表　 　 　 　 66

习题　 　 　 　 72

第4章 均相混合物热力学性质　 　 　 　 74

4．1 变组成系统的热力学关系　 　 　 　 74

4．2 偏摩尔性质　 　 　 　 76

4．2．1 偏摩尔性质的引入及定义　 　 　 　 76

4．2．2 偏摩尔性质的热力学关系　 　 　 　 78

4．2．3 偏摩尔性质的计算　 　 　 　 79

4．2．4 Gibbs-Duhem方程　 　 　 　 83

4．3 混合过程性质变化　 　 　 　 85

4．3．1 混合过程性质变化　 　 　 　 85

4．3．2 混合过程的焓变化　 　 　 　 87

4．4 逸度和逸度系数　 　 　 　 89

4．4．1 逸度和逸度系数的定义　 　 　 　 89

4．4．2 混合物的逸度与其组元逸度之间的关系　 　 　 　 91

4．4．3 温度和压力对逸度的影响　 　 　 　 92

4．4．4 逸度和逸度系数的计算　 　 　 　 93

4．4．5 液体的逸度　 　 　 　 101

4．5 理想混合物　 　 　 　 108

4．5．1 理想混合物的提出　 　 　 　 103

4．5．2 理想混合物的混合性质变化　 　 　 　 105

4．6 活度和活度系数　 　 　 　 105

4．6．1 活度和活度系数　 　 　 　 105

4．6．2 活度系数标准态的选择　 　 　 　 107

4．6．3 超额性质　 　 　 　 109

4．7 活度系数模型　 　 　 　 114

4．7．1 正规溶液模型　 　 　 　 114

4．7．2 Wohl型方程　 　 　 　 115

4．7．3 Redlish-Kister经验式　 　 　 　 117

4．7．4 无热溶液模型　 　 　 　 117

4．7．5 局部组成型方程　 　 　 　 118

习题　 　 　 　 123

第5章 相平衡　 　 　 　 127

5．1 相平衡基础　 　 　 　 127

5．1．1 平衡判据　 　 　 　 127

5．1．2 相律　 　 　 　 128

5．2 互溶系统的汽液平衡关系式　 　 　 　 129

5．2．1 状态方程法(EOS法)　 　 　 　 130

5．2．2 活度系数法　 　 　 　 130

5．2．3 方法比较　 　 　 　 131

5．3 中、低压下汽液平衡　 　 　 　 132

5．3．1 中、低压下二元汽液平衡相图　 　 　 　 132

5．3．2 中、低压下泡点和露点计算　 　 　 　 135

5．3．3 低压下汽液平衡的计算　 　 　 　 139

5．3．4 烃类系统的K值法和闪蒸计算　 　 　 　 144

5．4 高压汽液平衡　 　 　 　 150

5．4．1 高压汽液平衡相图　 　 　 　 150

5．4．2 高压汽液平衡的计算　 　 　 　 153

5．5 汽液平衡数据的热力学一致性检验　 　 　 　 155

5．5．1 积分检验法(面积检验法)　 　 　 　 155

5．5．2 微分检验法(点检验法)　 　 　 　 156

5．6 平衡与稳定性　 　 　 　 159

5．7 其他类型的相平衡　 　 　 　 163

5．7．1 液液平衡　 　 　 　 163

5．7．2 汽液液平衡　 　 　 　 167

5．7．3 气液平衡　 　 　 　 170

5．7．4 固液平衡　 　 　 　 176

5．7．5 汽固平衡和超临界流体在固体(或液体)中的溶解度　 　 　 　 181

习题　 　 　 　 182

第6章 化工过程能量分析　 　 　 　 185

6．1 热力学第一定律--能量转化与守恒方程　 　 　 　 185

6．1．1 能量的种类　 　 　 　 185

6．1．2 热力学第一定律--能量守恒的基本式　 　 　 　 186

6．1．3 封闭系统的热力学第一定律　 　 　 　 187

6．1．4 稳流系统的热力学第一定律及其应用　 　 　 　 187

6．2 热力学第二定律　 　 　 　 190

6．2．1 熵与熵增原理　 　 　 　 191

6．2．2 熵产生与熵平衡　 　 　 　 194

6．3 理想功、损失功与热力学效率　 　 　 　 197

6．3．1 理想功　 　 　 　 197

6．3．2 损失功　 　 　 　 198

6．3．3 热力学效率　 　 　 　 199

6．4 有效能　 　 　 　 200

6．4．1 有效能定义　 　 　 　 200

6．4．2 稳流过程有效能计算　 　 　 　 201

6．4．3 不可逆过程的有效能损失　 　 　 　 204

6．4．4 有效能效率　 　 　 　 204

6．5 化工过程能量分析及合理用能　 　 　 　 207

习题　 　 　 　 210

第7章 压缩、膨胀、蒸汽动力循环与制冷循环　 　 　 　 213

7．1 气体的压缩　 　 　 　 213

7．2 膨胀过程　 　 　 　 218

7．2．1 节流膨胀　 　 　 　 218

7．2．2 绝热做功膨胀　 　 　 　 220

7．3 蒸汽动力循环　 　 　 　 222

7．3．1 Rankine循环及其热效率　 　 　 　 222

7．3．2 蒸汽参数对热效率的影响　 　 　 　 225

7．3．3 Rankine循环的改进　 　 　 　 226

7．4 制冷循环　 　 　 　 231

7．4．1 理想制冷循环　 　 　 　 231

7．4．2 蒸汽压缩制冷循环　 　 　 　 233

7．4．3 吸收式制冷循环　 　 　 　 240

7．4．4 喷射式制冷循环　 　 　 　 241

7．4．5 热泵及其应用　 　 　 　 242

7．4．6 深冷循环与气体液化　 　 　 　 244

7．5 制冷剂的选择　 　 　 　 248

习题　 　 　 　 249

第8章 物性数据的估算　 　 　 　 253

8．1 估算的必要性及要求　 　 　 　 253

8．2 对比态法　 　 　 　 255

8．2．1 二参数法　 　 　 　 255

8．2．2 三参数法　 　 　 　 255

8．2．3 使用沸点参数的对比态法　 　 　 　 256

8．2．4 使用第四参数(极性参数)的对比态法　 　 　 　 257

8．2．5 使用量子参数(第五参数)的对比态法　 　 　 　 257

8．2．6 对比态法和状态方程法　 　 　 　 258

8．3 基团贡献法　 　 　 　 259

8．3．1 概述　 　 　 　 259

8．3．2 发展和分类　 　 　 　 259

8．3．3 沸点和临界性质的估算--基团法的一组实例　 　 　 　 260

8．4 蒸气压的估算　 　 　 　 268

8．4．1 对比态法　 　 　 　 269

8．4．2 基团贡献法　 　 　 　 271

8．5 蒸发焓(热)的估算　 　 　 　 276

8．5．1 △vHb的估算　 　 　 　 276

8．5．2 的估算　 　 　 　 280

8．5．3 估算不同温度下的蒸发焓(△vHT)　 　 　 　 282

8．6 纯气体黏度的估算　 　 　 　 285

8．6．1 势能函数法计算　 　 　 　 286

8．6．2 对比态法估算　 　 　 　 288

习题　 　 　 　 290

第9章 环境热力学　 　 　 　 292

9．1 环境热力学与一般化工热力学的异同　 　 　 　 292

9．2 辛醇/水分配系数　 　 　 　 293

9．2．1 定义和应用　 　 　 　 293

9．2．2 估算方法　 　 　 　 294

9．3 有机溶剂/水分配系数　 　 　 　 300

9．4 水溶解度　 　 　 　 302

9．4．1 引言　 　 　 　 302

9．4．2 热力学关系　 　 　 　 302

9．4．3 估算方法　 　 　 　 304

9．5 空气/水分配系数　 　 　 　 308

9．5．1 定义和热力学关系　 　 　 　 308

9．5．2 用基团贡献法估算　 　 　 　 309

9．6 土壤或沉积物的吸附作用　 　 　 　 310

9．6．1 吸附等温线　 　 　 　 311

9．6．2 几种分配系数　 　 　 　 311

习题　 　 　 　 312

辅修部分

第10章 反应热、反应平衡常数及其计算　 　 　 　 315

10．1 燃烧焓(热)　 　 　 　 315

10．2 生成焓　 　 　 　 316

10．3 生成Gibbs自由能　 　 　 　 318

10．4 反应进度　 　 　 　 318

10．5 反应平衡常数　 　 　 　 321

10．5．1 平衡常数与反应方向　 　 　 　 321

10．5．2 不同类型反应平衡常数的形式　 　 　 　 322

10．5．3 K值的求取及其对所选反应可能性分析　 　 　 　 324

10．5．4 温度对平衡常数的影响　 　 　 　 324

10．5．5 平衡浓度计算举例　 　 　 　 325

10，6 反应系统的相律　 　 　 　 327

习题　 　 　 　 329

第11章 化工热力学在精细化工中的应用　 　 　 　 330

11．1 化工热力学在精细化工中应用的特点　 　 　 　 330

11．2 精细化学品的基础物性　 　 　 　 331

11．3 精细化工中的热化学计算　 　 　 　 332

11．4 精细化工中的相平衡计算　 　 　 　 333

习题　 　 　 　 333

第12章 相平衡的估算　 　 　 　 334

附录　 　 　 　 347

附录一 基本常数表　 　 　 　 347

附录二 常用单位换算表　 　 　 　 347

附录三 一些物质的基本物性数据　 　 　 　 349

附录四 一些物质的标准热化学数据　 　 　 　 354

附录五 一些物质的Antoine方程系数　 　 　 　 362

附录六 一些物质的理想气体热容温度关联式系数　 　 　 　 376

附录七 一些物质的液体热容温度关联式系数　 　 　 　 380

附录八 饱和水和水蒸气表　 　 　 　 383

附录九 过冷水和过热水蒸气表　 　 　 　 395

附录十 空气的T-S图　 　 　 　 398

附录十一 氨的T-S图　 　 　 　 399

附录十 NH3的lnp-H图　 　 　 　 400

附录十三 R12(CCl2F2)的lnp-H图　 　 　 　 401

附录十 R22(CHClF2)的lnp-H图　 　 　 　 402

主要符号表　 　 　 　 403

参考文献　 　 　 　 405