内容简介
第1章 绪论
1.1化工热力学的地位和作用
1.2化工热力学研究的主要内容、方法与局限性
1.2.1化工热力学研究的主要内容
1.2.2化工热力学研究的主要方法
1.2.3化工热力学的局限性
1.3化工热力学在化工研究与开发中的重要应用
1.4如何学好化工热力学
1.5热力学基本概念
习题
第2章 流体的p-V-T关系
2.1纯物质的p-V-T关系
2.2流体的状态方程
2.2.1立方型状态方程
2.2.2多参数状态方程
2.3对应态原理及其应用
2.3.1对应态原理
2.3.2三参数对应态原理
2.3.3普遍化状态方程
2.4流体的蒸气压、蒸发焓和蒸发熵
2.4.1蒸气压
2.4.2蒸发焓和蒸发熵
2.5混合规则与混合物的p-V-T关系
2.5.1混合规则
2.5.2混合物的状态方程
2.6液体的P-V-T关系
2.6.1液体状态方程
2.6.2普遍化关联式
习题
第3章 纯物质(流体)的热力学性质与计算
3.1热力学性质间的关系
3.1.1热力学基本方程
3.1.2点函数间的数学关系
3.1.3 Maxwell关系式
3.1.4 Maxwell关系式的应用
3.2单相系统的热力学性质
3.3用剩余性质计算系统的热力学性质
3.4用状态方程计算热力学性质
3.5气体热力学性质的普遍化关系
3.5.1普遍化Virial系数法
3.5.2普遍化压缩因子法
3.6纯组分的逸度与逸度系数
3.6.1逸度和逸度系数的定义
3.6.2纯气体逸度(系数)的计算
3.6.3温度和压力对逸度的影响
3.6.4纯液体的逸度
3.7纯物质的饱和热力学性质计算
3.7.1纯组分的气液平衡原理
3.7.2饱和热力学性质计算
3.8纯组分两相系统的热力学性质及热力学图表
3.8.1纯组分两相系统热力学性质
3.8.2热力学性质图表
3.8.3热力学性质图表制作原理
习题
第4章 溶液热力学基础
4.1可变组成系统的热力学关系
4.2偏摩尔性质
4.3 Gibbs-Duhem方程
4.4混合物组分的逸度和逸度系数
4.4.1混合物逸度与逸度系数的计算方法
4.4.2混合物逸度与组分逸度之间的关系
4.4.3组分逸度与温度、压力间的关系
4.5理想溶液
4.5.1理想溶液与标准态
4.5.2理想溶液的特征
4.5.3理想溶液标准态之间的关系
4.6混合过程性质变化、体积效应与热效应
4.6.1混合体积效应
4.6.2混合热效应
4.7过量性质与活度系数
4.8液体混合物中组分活度系数的测定方法
4.8.1气液平衡法
4.8.2 Gibbs-Duhem方程法
4.8.3溶剂与溶质的活度系数
4.8.4溶剂与溶质的活度系数测定法
4.9活度系数模型
4.9.1正规溶液与Scatchard-Hildebrand活度系数方程
4.9.2无热溶液与Flory-Huggins方程
4.9.3 Wohl方程
4.9.4基于局部组成概念的活度系数方程
习题
第5章 相平衡热力学
5.1平衡性质与判据
5.2相律与Gibbs-Duhem方程
5.3二元汽液平衡相图
5.4汽液相平衡类型及计算类型
5.4.1汽液相平衡类型
5.4.2汽液相平衡计算的准则与方法
5.4.3气液平衡过程
5.5由实验数据计算活度系数模型参数
5.6汽液相平衡实验数据的热力学一致性校验
5.6.1等温二元汽液平衡数据热力学一致性校验
5.6.2等压二元汽液平衡数据热力学一致性校验
5.7共存方程与稳定性
5.7.1溶液相分离的热力学条件
5.7.2液液平衡相图及类型
5.8液液相平衡关系与计算类型
5.8.1液液相平衡准则
5.8.2二元系液液平衡的计算
5.8.3三元系液液平衡的计算
5.9固液相平衡关系及计算类型
5.10含超临界组分的气液相平衡
习题
第6章 热力学第一定律及其工程应用
6.1敞开系统热力学第一定律
6.1.1封闭系统的能量平衡
6.1.2敞开系统的能量平衡
6.2稳定流动过程与可逆过程
6.2.1稳定流动过程
6.2.2可逆过程
6.3轴功的计算
6.3.1可逆轴功
6.3.2气体压缩及膨胀过程热力学分析
6.3.3节流膨胀
6.3.4等熵膨胀
6.3.5膨胀过程中的温度效应
6.4喷管的热力学基础
6.4.1等熵流动的基本特征
6.4.2气体的流速与临界速度
6.5喷射器
习题
第7章 热力学第二定律及其工程应用
7.1热力学第二定律的表述方法
7.1.1可逆过程与不可逆过程
7.1.2熵
7.1.3热源熵变与功源熵变
7.2熵平衡方程
7.2.1封闭系统的熵平衡方程
7.2.2敞开系统的熵平衡方程
7.3热机效率
7.4理想功、损耗功与热力学效率
7.4.1理想功
7.4.2稳定流动过程理想功
7.4.3损耗功
7.4.4热力学效率
7.5熵分析法在化工单元过程中的应用
7.5.1传热过程
7.5.2混合与分离过程
7.6有效能及其计算方法
7.6.1有效能的概念
7.6.2有效能的组成
7.6.3有效能的计算
7.6.4无效能
7.7有效能平衡方程与有效能损失
7.7.1有效能平衡方程
7.7.2有效能损失
7.8化工过程能量分析及合理用能准则
7.8.1能量平衡法
7.8.2有效能分析法
7.8.3合理用能准则
习题
第8章 蒸汽动力循环与制冷循环
8.1蒸汽动力循环——Rankine循环过程分析
8.1.1 Rankine循环
8.1.2 Rankine循环的改进
8.2内燃机热力过程分析
8.2.1定容加热循环
8.2.2定压加热循环
8.3燃气轮机过程分析
8.4制冷循环原理与蒸汽压缩制冷过程分析
8.4.1逆Carnot循环
8.4.2蒸汽压缩制冷循环
8.5其他制冷循环
8.5.1蒸汽喷射制冷
8.5.2吸收制冷
8.6热泵及其应用
8.7深冷循环与气体液化
8.7.1 Linde-Hampson系统工作原理
8.7.2系统的液化率及压缩功耗
习题
第9章 化学反应平衡
9.1反应进度与化学反应计量学
9.2化学反应平衡常数及其计算
9.2.1化学反应平衡的判据
9.2.2标准自由焓变化与反应平衡常数
9.2.3平衡常数的估算
9.3温度对平衡常数的影响
9.4平衡常数与组成的关系
9.4.1气相反应
9.4.2液相反应
9.4.3非均相化学反应
9.5单一反应平衡转化率的计算
9.6反应系统的相律和Duhem理论
9.7复杂化学反应平衡的计算
9.7.1以反应进度为变量的计算方法
9.7.2 Gibbs自由焓最小原理的计算方法
习题
第10章 界面吸附过程热力学
10.1界面现象的热力学基础
10.1.1界面张力和铺展压
10.1.2存在界面相的热力学基本方程
10.1.3界面吸附量
10.1.4存在界面时的平衡判据
10.1.5界面化学位
10.1.6吸附现象的热力学普遍关系式和相律
10.2溶液界面吸附过程
10.2.1 Gibbs吸附等温式
10.2.2溶液的界面张力
10.2.3溶液界面吸附等温线和吸附等温式
10.2.4溶液界面吸附层状态方程
10.3气固界面吸附过程
10.3.1气固吸附曲线
10.3.2气固吸附的等温式
10.3.3混合气体吸附平衡计算
习题
第11章 高分子溶液热力学基础
11.1高分子系统的特征
11.2高分子溶液理论
11.2.1 Flory-Huggins晶格模型
11.2.2 Flory-Krigbaum稀溶液理论
11.2.3 Flory温度(θ温度)
11.2.4计及体积变化的Prigogine - Flory - Patterson理论
11.2.5非平均场Freed理论的改进形式
11.3高分子化合物的溶解
11.3.1溶解过程的特点
11.3.2溶解过程的热力学分析
11.3.3 Flory - Huggins参数的估算
11.3.4溶剂的选择和评价
11.4高分子系统的相平衡
11.4.1高分子溶液的渗透压
11.4.2高分子溶液的相分离
11.4.3高分子化合物的共混
11.4.4交联高分子化合物的溶胀
11.5聚合反应的热力学特征
11.5.1聚合反应可能性的判断标准
11.5.2聚合上限温度
11.5.3聚合焓和聚合熵
习题
第12章 电解质溶液热力学基础
12.1电解质溶液的活度和活度系数
12.1.1平均离子活度
12.1.2平均离子活度系数
12.1.3不同组成表示的活度系数间的关系
12.1.4电解质部分离解时的活度系数
12.2溶剂的渗透系数
12.3过量性质
12.4离子反应的平衡常数
12.5电解质溶液的分子热力学模型
12.5.1 Debye-Huckel极限公式
12.5.2高浓度电解质溶液的活度系数模型
12.6盐溶与盐析
12.7含硼卤水系统的热力学
12.7.1聚合硼阴离子类型
12.7.2含硼卤水系统渗透系数与活度系数
12.8电解质水溶液的相平衡
12.8.1含盐系统的相图
12.8.2挥发性弱电解质水溶液的相平衡
12.9聚电解质简介
12.9.1聚电解质溶液概念
12.9.2聚电解质溶液的渗透压
12.9.3高分子带电凝胶
12.10双水相分离系统热力学基础
习题
附录
1某些纯物质的物理性质
2三参数对应态普遍化热力学性质
3水的性质(参考态是0℃的饱和液相)
4 Freon 134a热力学性质
5 R12、R22、NH3和空气的热力学性质
6 UNIFAC基团贡献法参数
7主要无机化合物和有机化合物的摩尔标准化学有效能E?xc
参考文献
符号说明