第1章 绪论 1
1.1化工热力学的内容和任务 1
1.2热力学的研究方法 1
1.3热力学的基本概念和名词 2
1.3.1体系与环境 2
1.3.2状态和性质 2
1.3.3过程与循环 3
1.3.4热和功 3
第2章 纯流体的热力学性质 4
2.1纯流体的p-V-T关系 4
2.1.1纯物质的p-V-T行为 4
2.1.2真实流体状态方程 5
2.1.3对应态原理及其应用 12
2.1.4液体的p-V-T性质 17
2.2纯流体的热力学性质 20
2.2.1热力学性质间的关系 20
2.2.2热力学性质的计算 21
2.3逸度及逸度系数 33
2.3.1逸度及逸度系数的定义 33
2.3.2纯物质逸度的求算 34
2.3.3液相的逸度 37
2.4纯物质两相体系热力学性质及热力学图表 38
2.4.1两相体系的热力学性质 38
2.4.2热力学性质图表 39
习题 40
第3章 混合物的热力学性质 42
3.1真实气体混合物的p-V-T关系 42
3.1.1混合规则 42
3.1.2虚拟临界参数法 43
3.1.3混合物状态方程式 44
3.2均相混合物的热力学性质 47
3.2.1变组成体系的基本热力学关系 47
3.2.2偏摩尔性质 49
3.2.3 Gibbs-Duhem方程 52
3.3混合过程性质变化 53
3.3.1混合过程性质的变化 53
3.3.2混合过程的焓变化 54
3.4混合物的逸度及其组分的逸度 56
3.4.1混合物的逸度及其组分逸度的定义 56
3.4.2混合物的逸度和它的组分逸度之间的关系 57
3.4.3混合物中组分逸度的计算 58
3.5理想混合物 63
3.5.1理想混合物的概念 63
3.5.2理想混合物的热力学性质 64
3.6活度和活度系数 64
3.6.1活度和活度系数 64
3.6.2标准态 65
3.6.3超额性质 66
3.6.4活度系数模型 69
习题 73
第4章 相平衡和化学反应平衡 76
4.1汽液平衡 76
4.1.1汽液平衡相图 76
4.1.2汽液平衡关系式 79
4.1.3中低压下汽液平衡的计算 80
4.1.4高压下汽液平衡的计算 86
4.1.5汽液平衡数据的热力学校验 86
4.2气液平衡 89
4.2.1气体在液体中的溶解度 89
4.2.2气体溶解度与压力的关系 90
4.2.3气体溶解度与温度的关系 91
4.2.4状态方程法计算气液平衡 92
4.3液液平衡 93
4.3.1液液平衡相图 93
4.3.2液液平衡关系及其计算 93
4.4化学反应平衡 95
4.4.1化学反应平衡判据和化学反应平衡常数 95
4.4.2气相反应平衡 96
4.4.3液相反应平衡 97
习题 98
第5章 化工过程热力学分析 101
5.1热力学第一定律 101
5.1.1热力学第一定律 101
5.1.2封闭体系热力学第一定律 101
5.1.3稳流体系热力学第一定律 102
5.2热力学第二定律 104
5.2.1热力学第二定律 104
5.2.2熵和熵增原理 105
5.2.3熵平衡 107
5.3理想功、损失功及热力学效率 109
5.3.1理想功 109
5.3.2损失功 110
5.3.3热力学效率 111
5.4有效能 112
5.4.1有效能的概念 112
5.4.2有效能的计算 113
5.4.3有效能衡算及有效能效率 116
5.5化工过程热力学分析 119
5.5.1典型化工单元过程热力学分析 119
5.5.2化工过程热力学分析 121
习题 125
第6章 能量转换过程及其热力学计算 128
6.1气体的压缩 128
6.1.1等温压缩 128
6.1.2绝热压缩 128
6.1.3多变压缩 129
6.1.4多级多变压缩 130
6.2膨胀过程 132
6.2.1节流膨胀 132
6.2.2做外功的绝热膨胀 133
6.3蒸汽动力循环 134
6.3.1 Rankine循环 134
6.3.2 Rankine循环的改进 137
6.4制冷循环 138
6.4.1蒸汽压缩制冷循环 138
6.4.2吸收式制冷循环 141
6.4.3热泵 142
习题 143
附录 145
附录一 单位换算表 145
附录二 一些物质的基本物性数据 145
附录三 一些物质的理想气体热容温度关联式系数 150
附录四 一些物质的液体热容温度关联式系数 154
附录五 水蒸气表 157
附录六 硫酸的积分溶解热和稀释热表 163
附录七 氨的T-S图 164
附录八 氨的Inp-H图 164
附录九 空气的T-S图 165
主要符号说明 166
参考文献 168