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目录3

主修部分3

第1章 绪论3

1.1　热力学发展简史3

1.2　化工热力学的主要内容4

1.3　化工热力学的研究方法及其发展4

1.4　化工热力学在化工中的重要性5

第2章 流体的p-V-T关系7

2.1 纯物质的p-V-T关系7

2.2 气体的状态方程8

2.2.1　理想气体状态方程9

2.2.2　维里方程9

2.2.3　立方型状态方程11

2.2.4　多参数状态方程16

2.3　对比态原理及其应用17

2.3.1　对比态原理17

2.3.2　三参数对比态原理17

2.3.3　普遍化状态方程25

2.4　真实气体混合物的p-V-T关系30

2.4.1 混合规则30

2.4.2 气体混合物的虚拟临界参数31

2.4.3　气体混合物的第二维里系数32

2.4.4　混合物的立方型状态方程33

2.5　液体的p-V-T关系36

2.5.1 饱和液体体积36

2.5.2　压缩液体（过冷液体）体积37

习题38

2.5.3　液体混合物的p-V-T关系38

第3章 纯物质（流体）的热力学性质42

3.1 热力学性质间的关系42

3.1.1　热力学基本方程42

3.1.2　麦克斯韦（Maxwell）关系式43

3.2　焓变与熵变的计算46

3.2.1　热容46

3.2.2　理想气体的H、S随T、p的变化48

3.2.3　真实气体的H、S随T、p的变化49

3.2.4　真实气体的焓变和熵变的计算50

3.2.5　蒸发焓与蒸发熵62

3.3.2　热力学性质图表66

3.3　纯物质两相系统的热力学性质及热力学图表66

3.3.1　两相系统的热力学性质66

习题72

第4章　均相混合物热力学性质74

4.1　变组成系统的热力学关系74

4.2　偏摩尔性质76

4.2.1　偏摩尔性质的引入及定义76

4.2.2　偏摩尔性质的热力学关系78

4.2.3　偏摩尔性质的计算79

4.2.4　Gibbs-Duhem方程83

4.3　混合过程性质变化85

4.3.1　混合过程性质变化85

4.3.2　混合过程的焓变化87

4.4.1　逸度和逸度系数的定义89

4.4　逸度和逸度系数89

4.4.2　混合物的逸度与其组元逸度之间的关系91

4.4.3　温度和压力对逸度的影响92

4.4.4　逸度和逸度系数的计算93

4.4.5　液体的逸度101

4.5　理想混合物103

4.5.1　理想混合物的提出103

4.5.2　理想混合物的混合性质变化105

4.6　活度和活度系数105

4.6.1　活度和活度系数105

4.6.2　活度系数标准态的选择107

4.6.3　超额性质109

4.7.1 规溶液模型114

4.7　活度系数模型114

4.7.2　Wohl型方程115

4.7.3　Redlish-Kister经验式117

4.7.4　无热溶液模型117

4.7.5　局部组成型方程118

习题123

第5章　相平衡127

5.1　相平衡基础127

5.1.1　平衡判据127

5.1.2　相律128

5.2　互溶系统的汽液平衡关系式129

5.2.1　状态方程法（EOS法）130

5.2.2　活度系数法130

5.2.3　方法比较131

5.3 中、低压下汽液平衡132

5.3.1　中、低压下二元汽液平衡相图132

5.3.2　中、低压下泡点和露点计算135

5.3.3　低压下汽液平衡的计算139

5.3.4　烃类系统的K值法和闪蒸计算144

5.4　高压汽液平衡150

5.4.1　高压汽液平衡相图150

5.4.2　高压汽液平衡的计算153

5.5　汽液平衡数据的热力学一致性检验155

5.5.1　积分检验法（面积检验法）155

5.5.2　微分检验法（点检验法）156

5.6　平衡与稳定性159

5.7.1　液液平衡163

5.7　其他类型的相平衡163

5.7.2　汽液液平衡167

5.7.3　气液平衡170

5.7.4　固液平衡176

5.7.5　汽固平衡和超临界流体在固体（或液体）中的溶解度181

习题182

第6章　化工过程能量分析185

6.1　热力学第一定律——能量转化与守恒方程185

6.1.1　能量的种类185

6.1.2　热力学第一定律——能量守恒的基本式186

6.1.3　封闭系统的热力学第一定律187

6.1.4　稳流系统的热力学第一定律及其应用187

6.2　热力学第二定律190

6.2.1　熵与熵增原理191

6.2.2　熵产生与熵平衡194

6.3　理想功、损失功与热力学效率197

6.3.1　理想功197

6.3.2　损失功198

6.3.3　热力学效率199

6.4　有效能200

6.4.1　有效能定义200

6.4.2　稳流过程有效能计算201

6.4.3　不可逆过程的有效能损失204

6.4.4　有效能效率204

6.5　化工过程能量分析及合理用能207

习题210

7.1　气体的压缩213

第7章　压缩、膨胀、蒸汽动力循环与制冷循环213

7.2　膨胀过程218

7.2.1　节流膨胀218

7.2.2　绝热做功膨胀220

7.3　蒸汽动力循环222

7.3.1　Rankine循环及其热效率222

7.3.2　蒸汽参数对热效率的影响225

7.3.3　Rankine循环的改进226

7.4　制冷循环231

7.4.1　理想制冷循环231

7.4.2　蒸汽压缩制冷循环233

7.4.3　吸收式制冷循环240

7.4.4　喷射式制冷循环241

7.4.5　热泵及其应用242

7.4.6　深冷循环与气体液化244

7.5　制冷剂的选择248

习题249

第8章　物性数据的估算253

8.1　估算的必要性及要求253

8.2　对比态法255

8.2.1　二参数法255

8.2.2　三参数法255

8.2.3　使用沸点参数的对比态法256

8.2.4　使用第四参数（极性参数）的对比态法257

8.2.5　使用量子参数（第五参数）的对比态法257

8.2.6　对比态法和状态方程法258

8.3.1　概述259

8.3.2　发展和分类259

8.3　基团贡献法259

8.3.3　沸点和临界性质的估算——基团法的一组实例260

8.4　蒸气压的估算268

8.4.1　对比态法269

8.4.2　基团贡献法271

8.5　蒸发焓（热）的估算276

8.5.1　△vHb的估算276

8.5.2　△vH？298的估算280

8.5.3　估算不同温度下的蒸发焓（△vHT）282

8.6　纯气体黏度的估算285

8.6.1　势能函数法计算286

8.6.2　对比态法估算288

习题290

9.1　环境热力学与一般化工热力学的异同292

第9章　环境热力学292

9.2.1　定义和应用293

9.2　辛醇／水分配系数293

9.2.2　估算方法294

9.3　有机溶剂／水分配系数300

9.4　水溶解度302

9.4.1　引言302

9.4.2　热力学关系302

9.4.3　估算方法304

9.5　空气／水分配系数308

9.5.1　定义和热力学关系308

9.5.2　用基团贡献法估算309

9.6　土壤或沉积物的吸附作用310

9.6.2　几种分配系数311

9.6.1　吸附等温线311

习题312

辅修部分315

第10章　反应热、反应平衡常数及其计算315

10.1　燃烧焓（热）315

10.2　生成焓316

10.3　生成Gibbs自由能318

10.4　反应进度318

10.5　反应平衡常数321

10.5.1　平衡常数与反应方向321

10.5.2　不同类型反应平衡常数的形式322

10.5.3　K值的求取及其对所选反应可能性分析324

10.5.4　温度对平衡常数的影响324

10.5.5　平衡浓度计算举例325

10.6　反应系统的相律327

习题329

第11章　化工热力学在精细化工中的应用330

11.1　化工热力学在精细化工中应用的特点330

11.2　精细化学品的基础物性331

11.3　精细化工中的热化学计算332

11.4　精细化工中的相平衡计算333

习题333

第12章　相平衡的估算334

附录347

附录一　基本常数表347

附录二　常用单位换算表347

附录三 一些物质的基本物性数据349

附录四 一些物质的标准热化学数据354

附录五　一些物质的Antoine方程系数362

附录六　一些物质的理想气体热容温度关联式系数376

附录七　一些物质的液体热容温度关联式系数380

附录八　饱和水和水蒸气表383

附录九　过冷水和过热水蒸气表395

附录十　空气的T-S图398

附录十一　氨的T-S图399

附录十二　NH3的lnp-H图400

附录十三　R12（CCl2F2）的lnp-H图401

附录十四　R22（CHClF2）的lnp-H图402

主要符号表403

参考文献405