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第1章緒論1

1.1目的、意義和范圍1

1.2化工熱力學的內容及安排3

1.3教材的結構體系5

1.4熱力學性質6

1.5熱力學基本概念的回顧6

1.6熱力學性質計算的一般方法7

習題9

第2章p-V-T關系和狀態方程10

2.1引言10

2.2純物質的p-V-T相圖10

2.3狀態方程13

2.4立方型狀態方程14

2.4.1van der Waals(vdW)方程14第1章緒論1

1.1目的、意義和范圍1

1.2化工熱力學的內容及安排3

1.3教材的結構體系5

1.4熱力學性質6

1.5熱力學基本概念的回顧6

1.6熱力學性質計算的一般方法7

習題9

第2章p-V-T關系和狀態方程10

2.1引言10

2.2純物質的p-V-T相圖10

2.3狀態方程13

2.4立方型狀態方程14

2.4.1van der Waals(vdW)方程14

2.4.2Redlich-Kwong(RK)方程15

2.4.3Soave(SRK)方程16

2.4.4PengRobinson(PR)方程16

2.5多常數狀態方程17

2.5.1virial方程17

2.5.2Benedict-Webb-Rubin(BWR)方程19

2.5.3Martin-Hou(MH)方程19

2.6混合法則21

2.6.1virial方程的混合法則21

2.6.2立方型方程22

2.6.3BWR方程22

2.6.4MH-81方程22

2.7狀態方程體積根的求解23

2.7.1狀態方程體積根在pV圖上的幾何形態23

2.7.2狀態方程體積根的求解25

習題28

參考文獻29

第3章均相封閉系統熱力學原理及其應用30

3.1引言30

3.2熱力學定律與熱力學基本關系式31

3.3Maxwell關系式33

3.4偏離函數35

3.5以T、p為獨立變量的偏離函數37

3.6以T、V為獨立變量的偏離函數40

3.7逸度和逸度系數42

3.7.1逸度和逸度系數的定義43

3.7.2逸度系數與p-V-T的關系44

3.7.3逸度和逸度系數隨T、p的變化45

3.8均相熱力學性質計算48

3.8.1純物質49

3.8.2定組成混合物51

3.9純物質的飽和熱力學性質計算52

3.9.1純物質的汽液平衡原理53

3.9.2飽和熱力學性質計算53

3.10熱力學性質圖、表57

3.10.1T-S圖和lnp-H圖的一般形式57

3.10.2熱力學性質圖、表的制作原理58

習題61

參考文獻63

第4章均相敞開系統熱力學及相平衡準則64

4.1引言64

4.2均相敞開系統的熱力學關系65

4.3相平衡準則67

4.4非均相平衡系統的相律68

4.5偏摩爾性質68

4.6摩爾性質和偏摩爾性質之間的關系69

4.6.1用偏摩爾性質表達摩爾性質69

4.6.2用摩爾性質表達偏摩爾性質70

4.6.3偏摩爾性質之間的關系——Gibbs-Duhem方程71

4.7混合過程性質變化73

4.8混合物中組分的逸度74

4.8.1定義74

4.8.2由組分逸度表示的相平衡準則75

4.8.3組分逸度的性質76

4.9組分逸度系數的計算76

4.10理想溶液和理想稀溶液80

4.11活度系數定義及其歸一化82

4.11.1活度系數的對稱歸一化82

4.11.2活度系數的不對稱歸一化83

4.12超額性質85

4.12.1超額吉氏函數85

4.12.2混合焓88

4.12.3其他超額性質88

4.13活度系數模型89

4.13.1二元Margules方程89

4.13.2二元van Laar方程89

4.13.3Wilson方程90

4.13.4NRTL方程90

4.13.5基團貢獻法預測液體混合物的活度系數簡介91

習題97

參考文獻98

第5章非均相系統的熱力學性質計算99

5.1引言99

5.2混合物的汽-液平衡100

5.2.1混合物的氣-液相圖100

5.2.2汽-液平衡的準則和計算方法102

5.2.3汽-液平衡計算類型104

5.2.4狀態方程法(EOS法)計算混合物的汽液平衡107

5.2.5關于相互作用參數108

5.2.6狀態方程+活度系數法(EOS+γ法)計算混合物的汽液平衡113

5.2.7低壓氣體在液體中的溶解度116

5.2.8固體在流體中的溶解度117

5.2.9活度系數模型參數的估算118

5.2.10無模型法(NM法)簡介122

5.2.11汽-液平衡數據的一致性檢驗123

5.3其他類型的相平衡計算126

5.3.1液-液平衡126

5.3.2汽-液-液平衡131

5.3.3固-液平衡132

5.4混合物熱力學性質的相互推算134

5.4.1EOS法135

5.4.2活度系數法135

習題137

參考文獻139

第6章流動系統的熱力學原理及應用140

6.1引言140

6.2熱力學及時定律141

6.2.1封閉系統的熱力學及時定律141

6.2.2穩定流動系統的熱力學及時定律141

6.3熱力學第二定律和熵平衡143

6.3.1熱力學第二定律143

6.3.2熵及熵增原理143

6.3.3封閉系統的熵平衡144

6.3.4穩定流動系統的熵平衡144

6.4有效能與過程的熱力學分析146

6.4.1理想功146

6.4.2損失功147

6.4.3有效能148

6.4.4有效能分析150

6.5流體的壓縮與膨脹過程152

6.5.1流體的壓縮152

6.5.2流體的膨脹152

6.6動力循環156

6.6.1朗肯循環(Rankine Cycle)156

6.6.2朗肯循環的改進159

6.7制冷循環160

6.7.1蒸汽壓縮制冷循環160

6.7.2吸收制冷循環原理介紹164

6.7.3氣體的液化165

6.8熱泵166

習題169

參考文獻172

第7章常用熱力學基礎數據173

7.1引言173

7.2熱力學數據查閱方法與工具173

7.2.1數據手冊173

7.2.2數據庫174

7.3熱力學數據的估算175

7.3.1對應態原理175

7.3.2基團貢獻法182

7.3.3混合物熱力學數據的估算205

參考文獻212

附錄213

附錄A純物質的物理性質表213

A-1正常沸點、臨界參數和偏心因子213

A-2Antoine方程常數213

A-3修正的Rackett方程214

A-4理想氣體摩爾熱容215

附錄B三參數對應態普遍化熱力學性質表215

B-1壓縮因子216

B-2焓218

B-3熵220

B-4逸度222

B-5比定壓熱容224

附錄C水的性質表226

C-1飽和水226

C-2過熱水蒸氣227

C-3壓縮液體水230

附錄D熱力學性質圖231

附錄E若干公式的推導235

E-1式(4-69)的推導235

E-2式(4-70)的推導235

E-3證明236

附錄F熱力學性質計算軟件236

F-1項目236

F-2子菜單237

參考文獻237