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第1章 绪论1

1.1 化工热力学的发展1

1.2 化工热力学的特性2

1.3 化工热力学的研究内容3

1.4 化工热力学的优点和局限性4

1.4.1 优点4

1.4.2 局限性5

1.5 化工热力学的研究方法5

1.5.1 理想化方法5

1.5.2 状态函数法5

1.6 化工热力学与其他学科的关系6

1.6.1 与物理化学、数学、计算机的关系6

1.6.2 化工热力学与其他化学工程分支学科的关系6

1.7 如何学好化工热力学7

第2章 流体的p-V-T关系和状态方程9

2.1 流体的p-V-T关系10

2.1.1 纯物质的p-V-T相图10

2.1.2 纯物质的T-V图10

2.1.3 纯物质的p-T图12

2.1.4 纯物质的p-V图13

2.1.5 流体p-V-T关系的应用13

2.2 流体的状态方程15

2.2.1 理想气体状态方程16

2.2.2 气体的非理想性17

2.2.3 立方型状态方程17

2.2.4 virial方程24

2.2.5 多参数状态方程25

2.3 对比态原理和普遍化关联式26

2.3.1 对比态原理26

2.3.2 两参数对比态原理26

2.3.3 三参数对比态原理27

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 虚拟临界参数30

2.4.3 状态方程的混合规则31

2.5 状态方程的比较和选用34

2.6 液体的p-V-T关系35

2.6.1 饱和液体体积36

2.6.2 液体混合物的p-V-T关系36

本章小结37

第3章 纯流体的热力学性质41

3.1 热力学性质间的关系41

3.1.1 热力学基本方程41

3.1.2 点函数间的数学关系式42

3.1.3 Maxwell关系式42

3.1.4 其他重要的热力学关系式43

3.2 理想气体的热力学性质计算45

3.3 真实气体的热力学性质计算46

3.3.1 剩余性质47

3.3.2 计算剩余性质的公式推导47

3.3.3 用剩余性质计算真实气体的焓变和熵变48

3.3.4 剩余性质HR和SR的计算49

3.4 流体的饱和热力学性质56

3.5 纯流体的热力学性质图和表57

3.5.1 热力学性质图58

3.5.2 热力学性质表59

本章小结60

第4章 溶液热力学性质的计算63

4.1 均相敞开系统的热力学基本关系63

4.2 偏摩尔性质65

4.2.1 偏摩尔性质的定义66

4.2.2 偏摩尔性质与溶液性质的关系67

4.2.3 偏摩尔性质的计算68

4.2.4 Gibbs-Duhem方程71

4.3 混合变量73

4.4 逸度与逸度系数75

4.4.1 逸度与逸度系数的定义75

4.4.2 逸度系数的计算关系式77

4.4.3 纯物质逸度系数的计算78

4.4.4 纯液体的逸度80

4.4.5 混合物中组分逸度系数的计算81

4.4.6 混合物逸度系数的计算84

4.4.7 混合物的逸度与其组分逸度之间的关系85

4.4.8 压力和温度对逸度的影响87

4.5 理想溶液88

4.5.1 理想溶液的定义88

4.5.2 理想溶液的性质89

4.5.3 非理想溶液的性质90

4.6 活度与活度系数91

4.6.1 活度与活度系数的定义91

4.6.2 活度系数标准态的选择92

4.6.3 活度系数与温度、压力的关系94

4.6.4 活度系数与组成的关系94

4.7 超额性质96

4.7.1 超额性质的定义96

4.7.2 超额Gibbs自由能和活度系数的关系98

4.8 活度系数模型101

4.8.1 正规溶液和无热溶液102

4.8.2 典型的活度系数模型103

本章小结108

第5章 相平衡112

5.1 相平衡基础113

5.1.1 相平衡的判据113

5.1.2 相律114

5.2 互溶系统汽液平衡计算通式114

5.2.1 状态方程法115

5.2.2 活度系数法116

5.2.3 方法比较117

5.3 汽液平衡的计算118

5.3.1 二元汽液平衡相图119

5.3.2 中低压下汽液平衡的计算121

5.3.3 低压下汽液平衡的计算126

5.3.4 高压汽液平衡的计算130

5.3.5 实验数据确定活度系数130

5.3.6 闪蒸计算136

5.4 汽液平衡数据的热力学一致性检验141

5.4.1 积分检验法（面积检验法）142

5.4.2 微分检验法（点检验法）144

5.5 溶液的稳定性与液液平衡146

5.5.1 溶液的稳定性146

5.5.2 液液平衡的计算146

本章小结149

第6章 化工过程能量分析152

6.1 热力学第一定律及其应用153

6.1.1 普遍化衡算方程153

6.1.2 质量衡算154

6.1.3 能量平衡方程155

6.1.4 能量平衡方程的应用158

6.2 热力学第二定律及其应用165

6.2.1 热力学第二定律166

6.2.2 热功间的转化166

6.2.3 熵与熵增原理167

6.2.4 熵平衡方程168

6.2.5 熵平衡方程的应用170

6.3 理想功、损失功和热力学效率174

6.3.1 理想功174

6.3.2 损失功176

6.3.3 热力学效率177

6.4 有效能和无效能180

6.4.1 有效能180

6.4.2 稳流过程有效能计算182

6.4.3 无效能186

6.4.4 有效能衡算方程及有效能效率187

6.5 化工过程能量分析189

6.5.1 热力学分析的三种方法189

6.5.2 典型化工单元过程热力学分析199

6.5.3 合理用能基本原则207

本章小结207

第7章 动力循环与制冷循环213

7.1 气体的压缩213

7.1.1 压缩过程的热力学分析214

7.1.2 气体压缩过程理论功耗的计算214

7.1.3 多级压缩功的计算216

7.1.4 气体压缩的实际功耗216

7.1.5 压缩机的计算步骤216

7.2 气体的膨胀217

7.2.1 节流膨胀217

7.2.2 绝热做功膨胀219

7.3 蒸汽动力循环220

7.3.1 卡诺蒸汽循环220

7.3.2 朗肯循环221

7.3.3 提高循环热效率的途径224

7.4 制冷循环227

7.4.1 卡诺制冷循环228

7.4.2 蒸汽压缩制冷循环229

7.4.3 制冷剂的选择231

7.4.4 吸收式制冷232

7.4.5 热泵233

本章小结234

附录238

附录1 常用单位换算表238

附录2 一些物质的基本物性数据表239

附录3 一些物质的理想气体热容与温度的关联式系数表241

附录4 一些物质的Antoine常数244

附录5 水蒸气的热力学性质（水蒸气表）248

参考文献259