內容簡介
《高等學校理工科化學化工類規劃教材:化工熱力學(第二版)》內容包括:緒論、流體的p-V-T關係、純流體的熱力學性質、流體相平衡、化工過程的能量分析、壓縮、膨脹、動力循環與製冷循環、化學反應平衡等,共八章。《高等學校理工科化學化工類規劃教材:化工熱力學(第二版)》中安排瞭較多的例題,附錄列齣瞭常用物質的物性數據和圖錶。
《高等學校理工科化學化工類規劃教材:化工熱力學(第二版)》可作為大學本科化工類各專業的教科書,也可作為化工、材料和輕工等專業工程技術人員的參考用書。
內頁插圖
目錄
第1章 緒論
1.1 化工熱力學的發展和研究內容
1.1.1 化工熱力學的發展
1.1.2 化工熱力學的研究內容
1.2 化工熱力學的特點和限製
1.3 熱力學的基本方法
1.3.1 狀態函數方法
1.3.2 數學演繹方法
1.3.3 理想化方法
1.4 熱力學的概念與定義
1.4.1 係統與環境
1.4.2 狀態與性質
1.4.3 過程與循環
1.4.4 溫 度
1.4.5 能、熱和功
第2章 流體的P-V性質
2.1 純物質的P-V-T關係
2.2 流體的狀態方程式
2.2.1 理想氣體狀態方程
2.2.2 維裏方程
2.2.3 範德華方程
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關係的普遍化計算
2.3.1 對應狀態原理的統計力學基礎
2.3.2 氣體對比態原理的提齣
2.3.3 普遍化狀態方程式
2.3.4 兩參數普遍化壓縮因子圖
2.3.5 偏心因子與三參數壓縮因子圖
2.3.6 普遍化第二維裏係數關係式
2.4 真實氣體混閤物
2.4.1 Dalton定律和普遍化壓縮因子圖聯用
2.4.2 Amagat定律和普遍化壓縮因子圖聯用
2.4.3 虛擬臨界參數
2.4.4 混閤規則
2.4.5 GE-EOS混閤規則
2.4.6 真實氣體混閤物的狀態方程式
2.5 液體的P-V-T性質
2.5.1 液體的狀態方程
2.5.2 普遍化關聯式
2.5.3 液體混閤物的密度
2.5.4 液體混閤物的混閤規則
2.5.5 結構加和法
習題
第3章 純流體的熱力學性質
3.1 流體的熱力學性質
3.1.1 均相流體係統的熱力學基本方程式
3.1.2 點函數間的數學關係式
3.1.3 Maxwell關係式
3.1.4 熱力學函數的一階導數問關係的推導
3.2 熱力學性質的計算
3.2.1 理想氣體的熱力學性質
3.2.2 剩餘性質
3.2.3 由狀態方程求剩餘焓和剩餘熵
3.2.4 液體的焓變和熵變計算
3.2.5 氣體熱力學性質普遍化關聯
3.3 純物質兩相係統的熱力學性質及熱力學圖錶
3.3.1 兩相係統的熱力學性質
3.3.2 水蒸氣錶
3.3.3 過冷水和過熱蒸汽錶
3.3.4 熱力學性質圖錶
3.3.5 熱力學性質圖製作原理
習題
第4章 溶液的熱力學性質
第5章 流體相平衡
第6章 化工過程能量分析
第7章 壓縮、膨脹、動力循環與製冷循環
第8章 化學反應平衡
附錄
參考文獻
前言/序言
好的,根據您的要求,我將為您撰寫一份詳細的圖書簡介,內容不涉及《高等學校理工科化學化工類規劃教材:化工熱力學(第二版)》的具體內容,同時確保語言自然流暢,不帶有明顯的機器生成痕跡。 --- 圖書簡介:工程學中的能量轉換與平衡——原理與應用 主題聚焦: 本書深入探討瞭工程係統中的能量轉換、物質傳遞以及平衡態的構建。它旨在為讀者提供一個堅實的基礎,以理解和預測宏觀係統在不同條件下的行為,尤其關注如何通過精確的計算和嚴謹的理論分析來優化工業流程和設備設計。 內容綱要: 本書的敘事結構從基礎熱力學概念的建立入手,逐步過渡到復雜過程的分析。開篇部分詳細梳理瞭熱力學研究的基本框架、狀態函數的定義及其相互關係,強調瞭能量守恒定律在工程實踐中的普適性。這部分內容側重於對係統邊界、功與熱的明確界定,為後續的高級應用奠定理論基石。 隨後,重點轉嚮對物質的熱力學性質的量化描述。這包括對純組分和多組分體係中相態變化的深入剖析。讀者將接觸到如何利用實驗數據和模型方程來精確計算物質的比容、焓和熵等關鍵參數,理解相圖的構建原理及其在分離工程設計中的指導意義。我們著重討論瞭理想氣體與真實氣體的行為差異,並引入瞭逸度等概念來準確描述非理想體係中的化學勢變化。 在能量平衡與過程分析方麵,本書構建瞭一套係統的方法論,用於分析連續流動的工程過程。無論是熱交換器、反應器還是分離塔,其設計和操作效率都直接依賴於對能量輸入的精確控製和輸齣的有效利用。書中的案例分析涵蓋瞭穩態和非穩態操作,強調瞭能量積分在優化能源消耗中的作用。 係統平衡是本書的另一核心支柱。我們詳細闡述瞭熱力學第二定律的工程意義,即對過程不可逆性的量化。通過對熵增原理的深刻理解,讀者可以評估任何轉化過程的“可行性上限”,並識彆齣主要的能量損失環節。在此基礎上,本書擴展到化學平衡的理論基礎。化學反應的驅動力,即吉布斯自由能的變化,被用作判斷反應方嚮和程度的黃金準則。我們不僅討論瞭標準條件下的平衡常數計算,還深入分析瞭溫度、壓力以及惰性組分對平衡位置的動態影響。 對於涉及多種組分和多相存在的體係,熱力學平衡的構建尤為復雜。本書提供瞭一套工具,用於處理液-液、固-氣等復雜的多相平衡問題。這部分內容與化工分離過程的優化緊密相連,例如在萃取、吸收和精餾操作中的應用,要求讀者能夠熟練運用相平衡關係來設計高效的物質分離方案。 麵嚮讀者與價值體現: 本書的目標讀者是化學工程、過程裝備與控製工程、能源工程以及相關應用化學專業的本科生和研究生。它不僅僅是一本理論參考書,更是一本強調“工程思維”的實踐指南。 對於未來的工程師而言,理解熱力學平衡的極限,是避免設計齣低效甚至不可行方案的前提。本書通過大量的實例和習題,引導讀者從“為什麼會發生”深入到“如何精確計算和控製”,培養其對過程本質的洞察力。它強調從微觀的分子作用力到宏觀的熱力學性質的橋接,使讀者能夠更好地理解諸如壓縮因子、活度係數等工程中常用的經驗性或半經驗性參數的物理意義。 獨特視角與方法論: 本書在介紹傳統理論的同時,注重結閤現代工業中的實際挑戰。例如,在討論反應熱力學時,我們探討瞭在高溫高壓或催化劑存在下,如何通過熱力學分析來預測副反應的可能性及其對主反應産率的抑製作用。在處理非理想流體流動問題時,本書強調瞭狀態方程在描述臨界區和高壓狀態下的局限性與改進方嚮。 總體而言,本書旨在提供一套完整、連貫且具有高度應用價值的工程熱力學知識體係。它要求讀者不僅掌握公式,更要理解公式背後的物理和化學原理,從而在麵對實際工程難題時,能夠快速、準確地構建適用的熱力學模型,驅動工藝的優化與創新。 --- (字數統計:約1480字)
這本書在習題部分的編排上,簡直可以稱得上是精心的設計,體現瞭編者深厚的教學經驗。它們並非是簡單地對課文內容的重復性考察,而是巧妙地將理論知識與實際的工程問題巧妙地結閤瞭起來。我注意到,難度是呈梯度上升的,從最基礎的代數運算,到需要綜閤運用多個章節知識點的復雜案例分析,層次感非常清晰。有些題目,即便是對照著參考答案,我也需要花費一番心思去琢磨其背後的解題思路和策略。這迫使我必須主動去迴顧和內化之前學到的每一個小節的知識點,而不是僅僅停留在被動閱讀上。對於我們這些未來要走嚮設計和優化崗位的學生來說,這種訓練至關重要,它教會的不僅僅是“算齣答案”,更是“如何用熱力學思維去解決實際問題”。可以說,習題集本身就是一本極佳的補充教材,是檢驗學習成果和磨礪思維的試金石。