化工熱力學(xué)

前言

　　化工熱力學(xué)是國(guó)內(nèi)外化學(xué)工程與工藝專業(yè)的主干課程，是化工過(guò)程研究、開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。　　化工熱力學(xué)概念嚴(yán)謹(jǐn)、理論性強(qiáng)，使眾多學(xué)子在枯燥的數(shù)學(xué)公式和抽象的概念面前望而生畏。課時(shí)縮短后，問(wèn)題更加突出?！　榻鉀Q應(yīng)用型人才培養(yǎng)中對(duì)課程“為什么學(xué)一學(xué)什么一如何學(xué)一如何用”的困惑，2007年7月，教育部化學(xué)工程與工藝專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)在北京召開(kāi)了“化學(xué)工程與工藝專業(yè)應(yīng)用型本科教學(xué)研討會(huì)”，對(duì)應(yīng)用型本科教材提出了新的要求，并確定以南京工業(yè)大學(xué)馮新、武漢工程大學(xué)宣愛(ài)國(guó)為牽頭人來(lái)負(fù)責(zé)組織應(yīng)用型《化工熱力學(xué)》教材的編寫(xiě)工作。之后，同年8月在天津大學(xué)召開(kāi)“全國(guó)化工類專業(yè)教學(xué)成果推廣暨人才培養(yǎng)方案與核心課程教學(xué)研討會(huì)”以及11月在鄭州大學(xué)召開(kāi)“第二屆全國(guó)化工熱力學(xué)教學(xué)與學(xué)科發(fā)展研討會(huì)”上，經(jīng)過(guò)廣泛交流、充分討論，新教材確定了“從生活中來(lái)，到生產(chǎn)中去”的主旨。教材編寫(xiě)內(nèi)容始終圍繞“為什么要學(xué)一學(xué)什么一如何學(xué)一如何用”展開(kāi)。為了使學(xué)生能真正體會(huì)到化工熱力學(xué)的美麗和智慧所帶來(lái)的快樂(lè)，本教材無(wú)論從內(nèi)容上還是形式上均有推陳出新之舉，令人耳目一新?！　。?）以學(xué)生為中心，注重列舉生活和生產(chǎn)實(shí)例　　改革傳統(tǒng)教育觀念，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心。“理解是走向真知必不可少的階段”，本教材精心設(shè)計(jì)例題和習(xí)題——考慮到學(xué)生對(duì)生產(chǎn)沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)，本教材從生活人手，用學(xué)生熟悉的生活例子設(shè)疑，再用化工熱力學(xué)原理解疑，最后上升到生產(chǎn)中去。如“液化氣成分的選擇”、“以壓縮天然氣為燃料的出租車的里程問(wèn)題”等；此外，各章時(shí)刻穿插一些與熱力學(xué)原理密切相關(guān)的科學(xué)前沿成果，如“低溫?zé)峁芙捣嗖罔F路凍土‘多動(dòng)癥’”，“化工熱力學(xué)與遏制全球變暖的關(guān)系”。人所共知，全球氣候變暖是一個(gè)關(guān)系到人類存亡的大問(wèn)題，而C02等溫室氣體的捕集、埋存與熱力學(xué)的溶解度緊密相關(guān)。這些看似簡(jiǎn)單的生活問(wèn)題，實(shí)則隱藏著深深的熱力學(xué)原理，希望通過(guò)這些例子讓學(xué)生們領(lǐng)悟到化工熱力學(xué)的重要?！　。?）注重科學(xué)層面上培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能減排意識(shí)　　化工熱力學(xué)最根本任務(wù)就是給出物質(zhì)和能量的最大利用極限，因此本教材希望從科學(xué)層面上培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能減排意識(shí)。我們深信，與只會(huì)翻開(kāi)書(shū)本套公式的學(xué)生相比，能在頭腦中有清晰、正確合理利用能源與資源概念的學(xué)生對(duì)全球可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn)更大。因此，本教材中無(wú)論是引言還是例題經(jīng)常將熱力學(xué)原理與國(guó)計(jì)民生相聯(lián)系，以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)能源資源的憂患意識(shí)。　?。?）注重化工熱力學(xué)巧妙思想方法的傳輸　　化工熱力學(xué)的數(shù)學(xué)公式紛繁復(fù)雜，理論概念嚴(yán)謹(jǐn)、抽象，但其實(shí)是“似至晦，實(shí)至明；似至繁，實(shí)至簡(jiǎn)；似至難，實(shí)至易”。它時(shí)時(shí)處處將“復(fù)雜事物變成簡(jiǎn)單事物加校正”的解決問(wèn)題的方法，非常巧妙與獨(dú)特，值得同學(xué)們學(xué)習(xí)與借鑒?！　。?）注重緒論、引言和結(jié)論　　本教材非常重視緒論、引言和結(jié)論。

內(nèi)容概要

化工熱力學(xué)是化學(xué)工程與工藝專業(yè)最重要的必修課程之一，也是一門(mén)非常抽象、枯燥和難以理解的課程。為了使學(xué)生能真正體會(huì)到化工熱力學(xué)的美麗和智慧所帶來(lái)的快樂(lè)，本教材無(wú)論從內(nèi)容上還是形式上均有推陳出新之舉，令人耳目一新。書(shū)中列舉大量“從生活中來(lái)到生產(chǎn)中去”的鮮活實(shí)例；盡可能用直觀生動(dòng)的圖像替代抽象的語(yǔ)言；留出1/4版面插入大量圖片、重點(diǎn)提示，使得教材生動(dòng)活潑、重點(diǎn)突出、易于理解，同時(shí)具有時(shí)代氣息。    全書(shū)內(nèi)容包括；緒論，流體的P-V-T關(guān)系和狀態(tài)方程，純流體的熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算，溶，液熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算，相平衡，化工過(guò)程能量分析，壓縮、膨脹、動(dòng)力循環(huán)與制冷循環(huán)共7章，本書(shū)可作為化工及有關(guān)專業(yè)的高等學(xué)校教材，也可供有關(guān)科研和工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章  緒論  1.1  化工熱力學(xué)的范疇  1.2  化工熱力學(xué)在化工中的重要性  1.3  化工熱力學(xué)的任務(wù)和主要研究?jī)?nèi)容  1.4  化工熱力學(xué)處理問(wèn)題的方法  1.5  如何學(xué)好本課程——寫(xiě)給同學(xué)們  習(xí)題第2章  流體的P-V-T關(guān)系和狀態(tài)方程  2.1  純流體的P-V-T關(guān)系  2.2  流體的狀態(tài)方程　2.3  對(duì)應(yīng)態(tài)原理和普遍化關(guān)聯(lián)式　2.4  液體P-V-T關(guān)系  　2.5  真實(shí)氣體混合物的P-V-T關(guān)系  　2.6  狀態(tài)方程的比較、選用和應(yīng)用　本章小結(jié)：　創(chuàng)新的軌跡：狀態(tài)方程-低溫技術(shù)-超導(dǎo)-磁懸浮列車之間的關(guān)系　本章符號(hào)說(shuō)明　習(xí)題第3章  純流體的熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算    3.1  熱力學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系  3.2  焓變和熵變的計(jì)算　3.3　純流體的熱力學(xué)性質(zhì)圖和表　本章小結(jié)　本章符號(hào)說(shuō)明　習(xí)題第4章　溶液熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算　4.1　均相敞開(kāi)系統(tǒng)的熱力學(xué)基本關(guān)系　4.2　偏摩爾性質(zhì)　4.3　混合變量　4.4　逸度和逸度系統(tǒng)　4.5　理想溶液　4.6　活度及活度系數(shù)　……第5章　相平衡第6章　化工過(guò)程能量分析第7章　壓縮、膨脹、動(dòng)力循環(huán)與制冷循環(huán)附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第3章　純流體的熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算　　生活和生產(chǎn)中處處都離不開(kāi)能量的轉(zhuǎn)換和利用，無(wú)論是發(fā)電廠蒸汽動(dòng)力循環(huán)為我們帶來(lái)的光明，還是冰箱、空調(diào)的制冷循環(huán)為我們帶來(lái)的涼爽。　　化工過(guò)程更是一個(gè)以能量為源泉和動(dòng)力將原料加工成為產(chǎn)品的過(guò)程，能量的轉(zhuǎn)換、利用、回收、排放，構(gòu)成了化工過(guò)程用能的特點(diǎn)和規(guī)律。化工熱力學(xué)的兩大任務(wù)之一就是過(guò)程的熱力學(xué)分析，即從有效利用能量的角度研究實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的效率。它有兩個(gè)層次：一是能量衡算，計(jì)算過(guò)程實(shí)際消耗的熱、機(jī)械功、電功等，二是分析能量品位的變化，指明過(guò)程中引起能量品位產(chǎn)生不合理降低的薄弱環(huán)節(jié)，提供改進(jìn)方向?！　∫陨戏N種過(guò)程都離不開(kāi)最基礎(chǔ)的熱力學(xué)性質(zhì)，特別是焓、熵的計(jì)算。如等壓過(guò)程的熱效　　應(yīng)Qp=△H；絕熱過(guò)程的功Ws=△H等；所謂能量品位降低方向就是熵增方向，可用總熵變△St來(lái)揭示能量損耗的大小和部位；用體系的Gibbs自由能變化△G判斷相平衡和化學(xué)平衡等?！　×黧w熱力學(xué)性質(zhì)分為可直接測(cè)量和不可直接測(cè)量?jī)深悺?/pre>








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