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第一章绪论 1

1.1热力学的发展 1

目 录 1

1.2化工热力学的主要内容 2

1.3化工热力学的研究方法 2

2.1.1能量的形式 4

2.1.2热力学第一定律——能量守恒方程 4

2.1热力学第一定律及其应用 4

第二章热力学基本定律 4

2.1.3热力学第一定律的应用 6

2.2热力学第二定律 9

2.2.1热力学第二定律、熵 9

2.2.2熵产生与熵平衡 13

习题 14

第三章流体的压力、体积、温度关系 16

3.1气体的状态方程 16

3.1.1维里方程 16

3.1.2立方型方程 19

3.1.3多参数状态方程 24

3.2三参数压缩因子图与普遍化状态方程式 25

3.2.1对比态原理及其发展 25

3 .2.2三参数压缩因子图 28

3.2.3普遍化状态方程式 33

3.液体的pVT关系 39

3.3.1Rackett方程 39

3.4气体混合物的pVT关系 41

3.3.2 Yen-woods关系式 41

3.4.1气体混合物的虚拟临界参数 42

3.4.2气体混合物第二维里系数 43

3.4.3气体混合物R-K方程 45

习题 50

第四章单组元流体的热力学性质 52

4.1热力学性质间的关系 52

4.1.1热力学基本方程 52

4.1.2基本性质间的数学关系——麦宽斯韦关系式与Bridgeman表 54

4.2焓变与熵变计算 60

4.2.1 利用实测的pVT数据计算焓变与熵变 65

4.2.2利用状态方程计算焓变与熵变 65

4.2.3利用普遍化关联式计算焓变与熵变 69

4.2.4蒸发焓与蒸发熵 75

4.3热容 83

4.3.1理想气体热容 83

4.3.2真实气体热容 84

4.3.3液体的热容 84

4.4热力学性质图表 88

4.4.1热力学性质图的类型 88

4.4.2热力学性质图的制作原理 89

4.4.3热力学性质图的应用 93

4.4.4水蒸气表 94

4.5逸度 96

4.5.1逸度与逸度系数 96

4.5.2纯气体逸度（系数）的计算 97

4.5.4纯液体的逸度 103

4.5.3温度、压力对逸度的影响 103

习题 106

第五章流体混合物的热力学性质 108

5.1偏摩尔量 108

5.1.1讨论偏摩尔量的目的 108

5.1.2偏摩尔量的定义和基本关系式 109

5.1.3偏摩尔量的计算 110

5.2变组成系统的热力学关系式 112

5.3吉布斯-杜亥姆方程 114

5.4混合过程性质变化 115

5.5理想混合物 117

5.6流体混合物中组元的逸度 118

5.6.1真实气体的理想混合物中组元的逸度 118

5.6.2真实气体混合物中组元的逸度 119

5.6.3液体混合物中组元的逸度 126

5.7活度 127

5.7.1 纯液体和纯固体的活度 128

5.7.2液体混合物中组元的活度 128

5.7.3超额性质 130

5.7.4 液体混合物中组元活度系数的测定 132

5.7.5溶剂和溶质的活度 133

5.7.6溶液中溶剂和溶质活度系数测定 136

5.8活度系数方程 137

5.8.1正规混合物，斯格恰-希尔勃兰德方程 137

5.8.2无热混合物，弗洛瑞-哈金斯方程 138

5.8.3 Redlish-Kister经验式 139

5.8.4沃尔型方程 139

5.8.5基于局部组成概念的活度系数方程 141

5.8.6活度系数方程参数的确定 144

附：齐次函数 146

习题 148

第六章相平衡 152

6.1相平衡基础 152

6.1.1平衡的判据 152

6.1.2相律 153

6.2.1气液平衡关系的表达式 154

6.2互溶系统的气液平衡 154

6.2.2低压下的气液平衡计算 155

6.2.3平衡相图的类型 159

6.2.4 中低压下泡点、露点、闪蒸的计算 163

6.3高压下气液平衡 171

6.3.1相图 171

6.3.2基本关系式 174

6.3.3 K值法 176

6.3.4状态方程法 176

6.3.5活度系数法 182

6.4气液平衡数据的热力学一致性校验 183

6.5稳定性准则 188

6.6液液平衡 192

6.6.1 相图 193

6.6.2二元系液液相平衡计算 195

6.6.3三元系液液相平衡计算 199

习题 201

7.1 反应进度 205

第七章化学平衡 205

7.2化学反应平衡常数 207

7.3单一反应平衡组成计算 211

7.3.1 气相反应 212

7.3.2液体或固体混合物中的反应 213

7.3.3溶液中的反应 214

7.3.4多相反应 215

7.4压力、原料组成和惰性气体对平衡组成的影响 217

7.5.1 原子系数矩阵和化学计量数矩阵 219

7.5多个反应同时平衡 219

7.5.2独立反应的确定 221

7.5.3多个反应同时平衡系统的组成计算 227

习题 229

第八章化工过程热力学分析 232

8.1 理想功、损失功和热力学效率 232

8.1.1理想功 232

8.1.2损失功 235

8.1.3热力学效率 236

8.2蒸气动力装置循环的热力学分析 237

8.2.1 Rankine循环 237

8.2.2 Rankine 循环的热效率 238

8.2.3 Rankine循环的改进 240

8.2.4 实际蒸气动力循环的热力学分析 241

8.3林德气体液化过程的热力学分析 242

8.3.1简单的林德气体液化装置 242

8.3.2液化量 242

8.3.3林德循环的热力学分析 243

8.4有效能 245

8.4.1熵平衡方程的应用 245

8.4.2有效能 247

8.4.3物理有效能 248

8.4.4 化学有效能 249

8.4.5 有效能平衡和有效能效率 250

8.5化工过程的有效能分析 252

习题 255

附录 256