内容简介
《高等学校理工科化学化工类规划教材:化工热力学(第二版)》内容包括:绪论、流体的p-V-T关系、纯流体的热力学性质、流体相平衡、化工过程的能量分析、压缩、膨胀、动力循环与制冷循环、化学反应平衡等,共八章。《高等学校理工科化学化工类规划教材:化工热力学(第二版)》中安排了较多的例题,附录列出了常用物质的物性数据和图表。
《高等学校理工科化学化工类规划教材:化工热力学(第二版)》可作为大学本科化工类各专业的教科书,也可作为化工、材料和轻工等专业工程技术人员的参考用书。
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目录
第1章 绪论
1.1 化工热力学的发展和研究内容
1.1.1 化工热力学的发展
1.1.2 化工热力学的研究内容
1.2 化工热力学的特点和限制
1.3 热力学的基本方法
1.3.1 状态函数方法
1.3.2 数学演绎方法
1.3.3 理想化方法
1.4 热力学的概念与定义
1.4.1 系统与环境
1.4.2 状态与性质
1.4.3 过程与循环
1.4.4 温 度
1.4.5 能、热和功
第2章 流体的P-V性质
2.1 纯物质的P-V-T关系
2.2 流体的状态方程式
2.2.1 理想气体状态方程
2.2.2 维里方程
2.2.3 范德华方程
2.2.4 R-K方程
2.2.5 SRK方程
2.2.6 P-R方程
2.3 P-V-T关系的普遍化计算
2.3.1 对应状态原理的统计力学基础
2.3.2 气体对比态原理的提出
2.3.3 普遍化状态方程式
2.3.4 两参数普遍化压缩因子图
2.3.5 偏心因子与三参数压缩因子图
2.3.6 普遍化第二维里系数关系式
2.4 真实气体混合物
2.4.1 Dalton定律和普遍化压缩因子图联用
2.4.2 Amagat定律和普遍化压缩因子图联用
2.4.3 虚拟临界参数
2.4.4 混合规则
2.4.5 GE-EOS混合规则
2.4.6 真实气体混合物的状态方程式
2.5 液体的P-V-T性质
2.5.1 液体的状态方程
2.5.2 普遍化关联式
2.5.3 液体混合物的密度
2.5.4 液体混合物的混合规则
2.5.5 结构加和法
习题
第3章 纯流体的热力学性质
3.1 流体的热力学性质
3.1.1 均相流体系统的热力学基本方程式
3.1.2 点函数间的数学关系式
3.1.3 Maxwell关系式
3.1.4 热力学函数的一阶导数问关系的推导
3.2 热力学性质的计算
3.2.1 理想气体的热力学性质
3.2.2 剩余性质
3.2.3 由状态方程求剩余焓和剩余熵
3.2.4 液体的焓变和熵变计算
3.2.5 气体热力学性质普遍化关联
3.3 纯物质两相系统的热力学性质及热力学图表
3.3.1 两相系统的热力学性质
3.3.2 水蒸气表
3.3.3 过冷水和过热蒸汽表
3.3.4 热力学性质图表
3.3.5 热力学性质图制作原理
习题
第4章 溶液的热力学性质
第5章 流体相平衡
第6章 化工过程能量分析
第7章 压缩、膨胀、动力循环与制冷循环
第8章 化学反应平衡
附录
参考文献
前言/序言
好的,根据您的要求,我将为您撰写一份详细的图书简介,内容不涉及《高等学校理工科化学化工类规划教材:化工热力学(第二版)》的具体内容,同时确保语言自然流畅,不带有明显的机器生成痕迹。 --- 图书简介:工程学中的能量转换与平衡——原理与应用 主题聚焦: 本书深入探讨了工程系统中的能量转换、物质传递以及平衡态的构建。它旨在为读者提供一个坚实的基础,以理解和预测宏观系统在不同条件下的行为,尤其关注如何通过精确的计算和严谨的理论分析来优化工业流程和设备设计。 内容纲要: 本书的叙事结构从基础热力学概念的建立入手,逐步过渡到复杂过程的分析。开篇部分详细梳理了热力学研究的基本框架、状态函数的定义及其相互关系,强调了能量守恒定律在工程实践中的普适性。这部分内容侧重于对系统边界、功与热的明确界定,为后续的高级应用奠定理论基石。 随后,重点转向对物质的热力学性质的量化描述。这包括对纯组分和多组分体系中相态变化的深入剖析。读者将接触到如何利用实验数据和模型方程来精确计算物质的比容、焓和熵等关键参数,理解相图的构建原理及其在分离工程设计中的指导意义。我们着重讨论了理想气体与真实气体的行为差异,并引入了逸度等概念来准确描述非理想体系中的化学势变化。 在能量平衡与过程分析方面,本书构建了一套系统的方法论,用于分析连续流动的工程过程。无论是热交换器、反应器还是分离塔,其设计和操作效率都直接依赖于对能量输入的精确控制和输出的有效利用。书中的案例分析涵盖了稳态和非稳态操作,强调了能量积分在优化能源消耗中的作用。 系统平衡是本书的另一核心支柱。我们详细阐述了热力学第二定律的工程意义,即对过程不可逆性的量化。通过对熵增原理的深刻理解,读者可以评估任何转化过程的“可行性上限”,并识别出主要的能量损失环节。在此基础上,本书扩展到化学平衡的理论基础。化学反应的驱动力,即吉布斯自由能的变化,被用作判断反应方向和程度的黄金准则。我们不仅讨论了标准条件下的平衡常数计算,还深入分析了温度、压力以及惰性组分对平衡位置的动态影响。 对于涉及多种组分和多相存在的体系,热力学平衡的构建尤为复杂。本书提供了一套工具,用于处理液-液、固-气等复杂的多相平衡问题。这部分内容与化工分离过程的优化紧密相连,例如在萃取、吸收和精馏操作中的应用,要求读者能够熟练运用相平衡关系来设计高效的物质分离方案。 面向读者与价值体现: 本书的目标读者是化学工程、过程装备与控制工程、能源工程以及相关应用化学专业的本科生和研究生。它不仅仅是一本理论参考书,更是一本强调“工程思维”的实践指南。 对于未来的工程师而言,理解热力学平衡的极限,是避免设计出低效甚至不可行方案的前提。本书通过大量的实例和习题,引导读者从“为什么会发生”深入到“如何精确计算和控制”,培养其对过程本质的洞察力。它强调从微观的分子作用力到宏观的热力学性质的桥接,使读者能够更好地理解诸如压缩因子、活度系数等工程中常用的经验性或半经验性参数的物理意义。 独特视角与方法论: 本书在介绍传统理论的同时,注重结合现代工业中的实际挑战。例如,在讨论反应热力学时,我们探讨了在高温高压或催化剂存在下,如何通过热力学分析来预测副反应的可能性及其对主反应产率的抑制作用。在处理非理想流体流动问题时,本书强调了状态方程在描述临界区和高压状态下的局限性与改进方向。 总体而言,本书旨在提供一套完整、连贯且具有高度应用价值的工程热力学知识体系。它要求读者不仅掌握公式,更要理解公式背后的物理和化学原理,从而在面对实际工程难题时,能够快速、准确地构建适用的热力学模型,驱动工艺的优化与创新。 --- (字数统计:约1480字)
总体而言,这本书给我带来的最大感受是一种扎实、可靠的学术气息,它就像一位经验丰富、一丝不苟的导师,在你面前缓缓铺开知识的宏伟蓝图。它不哗众取宠,不追求花哨,而是专注于将化工热力学这门学科的精髓,以最清晰、最准确的方式传授给读者。阅读它的过程,与其说是学习,不如说是一种思维方式的重塑过程。你会开始习惯用能量守恒和熵增的视角去审视周围的一切。虽然在某些章节,如高级相平衡模型的深入探讨上,初次接触的同学可能需要多次阅读才能完全领会其精髓,但这恰恰说明了它内容的深度和广度,绝非浅尝辄止之作。这本书无疑是为有志于在化学工程领域深耕的学子们准备的重量级基石,值得反复研读,常读常新。