第一部分 基础篇 1
第一章 热力学的基本概念和定义 1
1-1 体系、环境 1
1-2 状态、性质、状态函数 1
1-3 热力学平衡和平衡态 2
1-4 热力学过程 2
第二章 能量和热力学第一定律 2
2-1 功 3
2-2 能量 3
2-3 热 4
2-4 质量守恒 4
2-7 热力学第一定律应用于开放体系 5
2-6 热力学第一定律在循环过程中的应用 5
2-5 热力学第一定律在封闭体系中的应用 5
2-8 热力学第一定律的实质——能量的守恒性 8
2-9 热力学第一定律在能量分析中的作用和局限性 9
第三章 热力学第二定律和有效能概念 11
3-1 热功不等价性原理和第二定律 11
3-2 有效能的概念和熵 13
3-3 功源和热源的熵变化 14
3-4 可逆热机和可逆热泵 14
3-5 环境对能量转换的影响以及“死态”的定义 16
3-6 有效能和无效能 17
3-7 热流的有效能和无效能 18
3-8 有效能损失-能量的变质 22
3-9 熵平衡方程 23
第四章 热力学基本关系式 27
第五章 熵产生与有效能损失的关系 30
5-1 Gouy-Stodola定理 30
5-2 损失功和有效能损失 32
5-3 内部不可逆和外部不可逆 34
5-4 有效能损失与过程推动力的关系 39
第六章 物质的有效能 41
6-1 物质有效能的分类 41
6-2 物流的物理有效能和无效能 42
6-3 化学能(焓)、化学熵和化学有效能 52
第七章 有效能衡算和有效能效率 87
7-1 87
7-2 热效率和热力学效率(有效能效率) 92
7-3 多级过程的相关评价 108
参考文献 110
第二部分 方法篇 112
第一章 黑箱分析法 112
1-1 主要作用 112
1-2 适用范围 121
1-3 主要问题 131
参考文献 131
第二章 热力学效率分析法 132
2-1 单元过程的热力学效率分析 132
2-2 复杂过程的热力学效率分析 136
参考文献 148
3-1 系统的分割 149
3-2 热的有效能复合线图 149
第三章 热的有效能图法 149
3-3 换热系统的热集成 150
3-4 精馏系统的分析与合成 154
3-5 反应系统的分析与合成 160
参考文献 161
第四章 过程能量结构分析法 161
4-1 过程能-有效能流结构图 161
4-2 过程系统的基本结构和复杂系统SPEED 165
4-3 热力学罗盘 165
4-4 焓-方向因子图 168
4-5 计算机辅助图式有效能分析 174
5-1 基本思路 181
第五章 挟点技术 181
参考文献 181
5-2 挟点技术的基本内容 185
5-3 多公用工程的合理利用 187
5-4 挟点技术在热系统集成中的应用 191
5-5 挟点技术与有效能分析法的关系 195
参考文献 200
第六章 热经济法 200
6-1 工程经济基本概念 201
6-2 热经济成本方程和成本会计 204
6-3 热经济优化 211
6-4 其它应用 220
第七章 损失功及其它有效能评价法 226
7-1 损失功 226
参考文献 226
7-2 折合有效能法 235
7-3 有效能比率法和热图法 243
7-4 热力学分析方法的综合评论 248
参考文献 249
第三部分 不可逆过程热力学的应用 250
第一章 普遍化平衡方程 250
1-1 局部平衡关系式 252
1-2 随体平衡关系式 253
第二章 质量、动量、动能和势能平衡 255
2-1 质量平衡 255
2-2 动量平衡 256
2-3 功能平衡 258
2-4 势能平衡 260
第三章 能量守恒、熵平衡与有效能平衡 261
3-1 能量守恒和内能平衡 261
3-2 熵平衡和熵产生 263
3-3 线性定理和居里原理 265
3-4 有效能平衡及有效能损失 268
3-5 恒定状态和有效能损失的关系 270
第四章 不可逆过程热力学在化工过程中的应用 271
4-1 流体流动过程的有效能损失 271
4-2 传热过程的有效能损失 278
4-3 用不可逆过程热力学方法分析精馏过程 283
4-4 用不可逆过程热力学方法分析氨合成反应器 291
参考文献 298
附表 299
符号说明 315