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目录 1

第一章 气体的状态方程式 1

第一节 低压气体的实验定律 1

一、波义耳定律 1

二、查理和盖·吕萨克定律 2

三、阿佛加德罗定律 3

第二节 理想气体状态方程式 3

一、真实气体和理想气体 3

二、理想气体状态方程式 4

三、混合气体分压定律和分体积定律 6

第三节 真实气体状态方程式 9

一、真实气体等温线 9

二、真实气体状态方程式 11

一、对比态原理 17

第四节 对比态原理和压缩因子图 17

二、压缩因子 18

三、压缩因子图 19

第五节 真实气体混合物的pVT计算 32

一、虚拟临界参数和压缩因子图法 32

二、混合气体的通用关系式 33

三、用R-K方程计算混合气体 35

四、天然气的pVT具体计算 36

第二章 热力学基础 47

第一节 热力学基本概念 48

一、体系与环境 48

二、体系的性质和状态函数 48

三、平衡状态与准平衡过程 50

四、可逆过程与不可逆过程 51

二、热量 53

第二节 内能、热量、功 53

一、内能 53

三、功 55

第三节 热力学第一定律 56

第四节 热力学第一定律对理想气体的应用 57

一、理想气体的等容过程 57

二、理想气体的等压过程 59

三、CP与Cv间的关系 60

四、理想气体的等温过程 61

五、理想气体的绝热过程 62

六、理想气体绝热过程与等温过程的比较 64

第五节 卡诺循环 66

第六节 热力学第二定律 70

一、热力学第二定律的表述方法 70

二、热力学第二定律的统计意义 72

三、卡诺定理 73

第三章 能量转换及其计算 76

第一节 焓、熵、自由能、自由焓 76

一、焓 76

二、熵 78

三、自由能和自由焓 80

第二节 热容 83

一、平均热容 84

二、真实气体热容 85

三、混合气体热容 86

第三节 焓和熵的计算 88

一、焓和熵的基本计算公式 88

二、气体焓和熵的计算 90

一、能量的形态 103

第四节 能量平衡关系 103

二、总能量平衡式 104

三、能量转换计算的适用公式 107

第五节 物理过程的热效应形式和计算 109

一、显热 110

二、潜热 110

三、溶解热 110

四、稀释热 110

第六节 化学反应热的计算 112

一、标准反应热的计算 113

二、温度与压力对化学反应热的影响 116

一、溶液的定义 119

二、溶质和溶剂 119

第一节 概述 119

第四章 溶液的基本性质 119

三、溶液的浓度 120

第二节 偏摩尔数量 121

一、偏摩尔数量的定义 122

二、偏摩尔数量的集合公式 123

三、吉布斯－杜亥姆公式 125

第三节 稀溶液的实验定律 125

一、液体的饱和蒸汽压 126

二、拉乌尔定律 127

三、亨利定律 128

第四节 理想溶液与真实溶液 130

一、理想溶液的定义 130

二、理想溶液的蒸汽压与组成的关系 131

三、理想溶液的通性 132

四、真实溶液对理想溶液的偏差 132

第五节 逸度 134

一、逸度和逸度系数的定义 135

二、纯组分逸度和逸度系数的计算 137

三、混合气体中组分逸度的计算 146

四、混合气体逸度的计算 147

第六节 活度 149

一、活度与活度系数的定义 149

二、活度系数的计算 151

第五章 汽－液两相平衡及计算 157

第一节 相平衡基本知识 157

一、相及相图 157

二、组分数和独立组分数 158

三、自由度数和相律 159

四、汽－液相平衡条件 161

第二节 单组分体系的相图 163

第三节 纯组分蒸汽压与温度的关系 164

第四节 双组分体系的相图 168

一、理想溶液的汽－液相平衡图 169

二、真实溶液的相图 171

第五节 多组分体系的临界区域现象 174

一、临界状态 174

二、反凝析现象和反蒸发现象 176

三、虚拟临界状态 179

第六节 汽－液相平衡关系式 180

第七节 汽－液相平衡的计算 185

一、露点温度和泡点温度的计算 186

二、汽－液相平衡常数的计算 187

第八节 闪蒸计算 200

第六章 流体力学基础 206

第一节 流体的基本性质 207

一、密度 207

三、粘度 208

二、比容 208

四、压力 211

第二节 流体的流动形态 212

一、流量和流速 212

二、流体的流动形态 214

第三节 流体静力学基本方程 217

一、流体静力学基本方程的推导 217

二、流体静力学方程应用举例 218

第四节 流体动力学基础 220

一、有关基本概念 220

二、流体的连续性方程 222

三、流体动力学基本方程——伯努利方程 223

第五节 流体流动阻力 227

一、流体阻力的产生 227

二、流体阻力的计算 228

第六节 伯努利方程式的应用 236

一、应用举例 236

二、天然气输气管能力计算公式的推导 240

三、天然气流量测定理论公式 249

第七章 传热学基础 253

第一节 基本概念 253

一、传热的三种形式 253

二、稳定传热和不稳定传热 254

三、传热速率和热强度 256

第二节 导热 256

一、导热基本方程式 256

二、导热系数 257

三、平面壁的稳定传热 260

四、圆筒壁的稳定传热 262

一、对流传热基本方程式 268

第三节 对流传热 268

二、给热系数 270

第四节 辐射传热 285

一、基本定义 285

二、黑体与灰体的发射能力 287

三、两个固体壁面间的辐射传热 288

四、辐射传热和对流传热 290

第五节 换热器的计算 291

一、换热器的传热速率和传热系数 291

二、传热平均温度差 295

三、强化传热过程的方法 300

第六节 列管式换热器 301

第七节 其它类型的换热器 306

一、夹套式换热器 306

二、套管式换热器 306

三、蛇管式换热器 307

四、板式换热器 308

第八章 精馏和吸收 310

第一节 精馏 310

一、精馏原理及装置流程 310

二、精馏塔的物料恒算 312

三、回流比的选定 320

四、连续精馏塔理论塔板数的计算 323

五、多组分精馏 335

第二节 吸收 343

一、吸收剂与吸收类型 343

二、吸收装置流程 345

三、吸收塔的物料恒算 346

四、最小吸收剂用量 348

五、吸收速率方程 350

六、吸收塔的计算 352

七、板式吸收塔的理论塔板数计算 356

八、多组分吸收与化学吸收 357

第三节 气液传质设备 360

一、板式塔 360

二、塔板数、塔径、塔高的计算 363

三、填料塔 368

四、填料塔塔径和压降的计算 373

第九章 吸附分离 376

第一节 物理吸附与化学吸附 376

第二节 吸附剂 378

一、吸附剂的性能参数 378

二、工业吸附剂应具备的主要性质 381

三、几种常用吸附剂的主要特点和用途 382

一、平衡吸附量 384

第三节 吸附平衡与吸附速度 384

二、单组分体系的吸附平衡 386

三、多组分气体的吸附平衡 392

四、吸附速度 394

第四节 吸附分离过程及原理 395

一、工艺过程 396

二、固定床吸附分离原理 396

三、脱附与再生 398

第五节 吸附分离在天然气工业中的应用 400

一、天然气脱水 400

二、天然气脱硫 408

第十章 制冷工艺与天然气液化 413

第一节 制冷原理 414

一、气体节流膨胀 414

二、气体作外功的绝热膨胀 418

三、气体节流膨胀与作外功的绝热膨胀的比较 421

第二节 制冷循环工艺 423

一、理想的制冷循环 423

二、实用的制冷循环 426

第三节 制冷循环的热力学分析和冷量损失 436

一、制冷循环的热力学分析 437

二、冷量损失分析 440

第四节 天然气液化 443

一、天然气的预处理 443

二、天然气液化制冷工艺 444

三、天然气液化装置 444

四、液化天然气汽化时的冷量回收 445

五、液化天然气的储存和运输 447

第十一章 水烃系统的计算 452

第一节 天然气的饱和含水汽量计算 452

第二节 水合物的形成 458

第三节 节流允许最大压降 468

第十二章 泵及压缩机 473

第一节 泵 473

一、离心泵 474

二、其它类型的液体输送设备 493

第二节 压缩机 500

一、往复式压缩机 501

二、离心式压缩机 504

三、真空泵 505

附录 508

附录1 临界参数和偏心率因子 508

附录2 液体比热共线图 511

附录3 气体比热共线图（常压下用） 515

附录4 一些物质的基本热力学数据 517

附录5 一些化合物298K时的烧热 526