化工热力学【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

化工热力学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 化工热力学的发展和研究内容1

1.1.1 化工热力学的发展1

1.1.2 化工热力学的研究内容1

1.2 化工热力学的特点和限制2

1.3 热力学的基本方法2

1.3.1 状态函数方法3

1.3.2 数学演绎方法3

1.3.3 理想化方法4

1.4 热力学的概念与定义4

1.4.1 系统与环境4

1.4.2 状态与性质5

1.4.3 过程与循环6

1.4.4 温度6

1.4.5 能、热和功6

第2章 流体的p-V-T性质8

2.1 纯物质的p-V-T关系8

2.2 流体的状态方程式9

2.2.1 理想气体状态方程10

2.2.2 维里方程11

2.2.3 范德华方程13

2.2.4 R-K方程15

2.2.5 SRK方程17

2.2.6 P-R方程19

2.3 p-V-T关系的普遍化计算20

2.3.1 对应状态原理的统计力学基础20

2.3.2 气体对比态原理的提出21

2.3.3 普遍化状态方程式22

2.3.4 两参数普遍化压缩因子图23

2.3.5 偏心因子与三参数压缩因子图26

2.3.6 普遍化第二维里系数关系式30

2.4 真实气体混合物31

2.4.1 Dalton定律和普遍化压缩因子图联用32

2.4.2 Amagat定律和普遍化压缩因子图联用32

2.4.3 虚拟临界参数33

2.4.4 混合规则34

2.4.5 GE-EOS混合规则36

2.4.6 真实气体混合物的状态方程式38

2.5 液体的p-V-T性质42

2.5.1 液体的状态方程42

2.5.2 普遍化关联式43

2.5.3 液体混合物的密度44

2.5.4 液体混合物的混合规则45

2.5.5 结构加和法45

习题46

第3章 纯流体的热力学性质50

3.1 流体的热力学性质50

3.1.1 均相流体系统的热力学基本方程式50

3.1.2 点函数间的数学关系式51

3.1.3 Maxwell关系式52

3.1.4 热力学函数的一阶导数间关系的推导54

3.2 热力学性质的计算56

3.2.1 理想气体的热力学性质56

3.2.2 剩余性质58

3.2.3 由状态方程求剩余焓和剩余熵61

3.2.4 液体的焓变和熵变计算63

3.2.5 气体热力学性质普遍化关联64

3.3 纯物质两相系统的热力学性质及热力学图表75

3.3.1 两相系统的热力学性质75

3.3.2 水蒸气表76

3.3.3 过冷水和过热蒸汽表77

3.3.4 热力学性质图表77

3.3.5 热力学性质图制作原理83

习题84

第4章 溶液的热力学性质86

4.1 变组成系统的热力学性质86

4.1.1 开系的热力学关系式和化学势87

4.1.2 偏摩尔性质88

4.1.3 偏摩尔性质的计算89

4.2 逸度和逸度系数92

4.2.1 逸度和逸度系数定义92

4.2.2 纯气体的逸度和逸度系数94

4.2.3 液体的逸度和逸度系数99

4.2.4 混合物中组分的逸度和逸度系数100

4.2.5 混合物的逸度与其组分逸度之间的关系108

4.2.6 温度和压力对逸度的影响109

4.3 理想溶液和标准态110

4.3.1 理想溶液的逸度、标准态111

4.3.2 理想溶液和非理想溶液113

4.4 均相液体混合时的性质变化115

4.4.1 混合体积变化115

4.4.2 混合过程的焓变和焓-浓图117

4.4.3 过量热力学性质120

4.5 活度和活度系数123

4.5.1 定义123

4.5.2 标准态和归一化124

4.5.3 温度和压力对活度系数的影响126

4.5.4 Gibbs-Duhem方程126

4.5.5 Gibbs-Duhem方程的应用128

4.6 活度系数与组成间的关系130

4.6.1 非理想溶液的过量吉布斯函数130

4.6.2 正规溶液和无热溶液132

4.6.3 伍尔型方程133

4.6.4 基于局部组成概念的方程式135

习题142

第5章 流体相平衡147

5.1 相平衡的判据和相律147

5.1.1 相平衡的判据147

5.1.2 相律149

5.1.3 气液平衡的基本问题及求解类型150

5.1.4 气液平衡的热力学处理方法151

5.2 气液平衡的计算156

5.2.1 气液平衡相图156

5.2.2 气液平衡计算类型161

5.2.3 低压气液平衡163

5.2.4 中压气液平衡168

5.2.5 高压气液平衡172

5.3 实验数据确定活度系数174

5.3.1 无限稀释活度系数的定义及作用175

5.3.2 根据气液平衡组成求算端值177

5.3.3 根据恒沸组成求算端值179

5.3.4 根据总压-组成数据求算端值180

5.3.5 根据沸点-组成数据求算端值181

5.4 热力学一致性检验181

5.4.1 热力学一致性检验的概念181

5.4.2 热力学一致性检验的定性描述182

5.4.3 热力学一致性检验的定量描述183

5.5 液液平衡185

5.5.1 液液平衡相图185

5.5.2 溶液的稳定性187

5.5.3 液液平衡计算192

5.5.4 从液液互溶度求算有关方程中的配偶参数194

习题196

第6章 化工过程能量分析200

6.1 热力学第一定律及其应用200

6.1.1 能量的种类200

6.1.2 能量守恒的基本关系式201

6.1.3 封闭系统的热力学第一定律202

6.1.4 敞开系统中质量守恒定律和热力学第一定律的表达202

6.1.5 轴功207

6.1.6 热量衡算208

6.2 热力学第二定律及其应用209

6.2.1 热力学第二定律的发现与表述210

6.2.2 熵与熵增加原理211

6.2.3 熵流与熵产215

6.2.4 熵平衡215

6.3 理想功、损耗功和热力学效率218

6.3.1 理想功218

6.3.2 损耗功221

6.3.3 热力学效率223

6.4 有效能224

6.4.1 化工生产中几种主要的能量形式224

6.4.2 能量的级别226

6.4.3 有效能226

6.4.4 有效能的计算229

6.4.5 有效能与理想功的异同236

6.4.6 无效能237

6.4.7 有效能平衡方程与有效能效率及损失238

6.5 典型化工单元过程热力学分析242

6.5.1 流体流动过程242

6.5.2 传热过程243

6.5.3 分离过程245

6.5.4 化学反应过程248

6.6 化工过程热力学分析的三种基本方法250

6.6.1 热力学分析的三种方法251

6.6.2 能量衡算法252

6.6.3 熵分析法254

6.6.4 有效能分析法256

6.7 合理用能基本原则258

习题260

第7章 压缩、膨胀、动力循环与制冷循环265

7.1 气体压缩过程265

7.1.1 压缩过程的热力学分析265

7.1.2 等温压缩过程266

7.1.3 绝热压缩过程267

7.1.4 多变压缩过程269

7.1.5 多级压缩272

7.1.6 气体压缩的实际功耗274

7.1.7 叶轮式压缩机275

7.2 气体的膨胀275

7.2.1 节流膨胀275

7.2.2 对外做功的绝热膨胀277

7.3 蒸汽动力循环280

7.3.1 卡诺蒸汽循环280

7.3.2 Rankine循环281

7.3.3 蒸汽参数对Rankine循环热效率的影响285

7.3.4 Rankine循环的改进287

7.4 制冷循环291

7.4.1 理想制冷循环291

7.4.2 蒸汽压缩制冷循环293

7.4.3 制冷工质的选择297

7.4.4 吸收式制冷299

7.4.5 热泵300

7.5 深冷循环与气体液化303

7.5.1 林德循环303

7.5.2 克劳德循环305

习题307

第8章 化学反应平衡311

8.1 化学反应进度311

8.2 化学反应平衡分析315

8.3 温度对化学反应平衡常数的影响318

8.4 化学反应平衡计算321

8.4.1 气相反应321

8.4.2 液相反应324

8.4.3 压力、原料组成及惰性组分对平衡组成的影响327

8.4.4 气液反应330

8.4.5 气固反应334

8.5 化学反应系统的相律与Duhem定理336

8.5.1 独立反应的确定336

8.5.2 化学反应系统的相律与Duhem定理337

8.6 复杂化学反应平衡338

8.6.1 通过确定系统中线性无关反应进行计算338

8.6.2 用总吉布斯函数极值法计算339

8.6.3 绝热反应平衡341

习题343

附录345

附表A 单位换算表345

附表B 某些物质的临界常数和偏心因子345

附表C 一些物质Antoine方程的系数347

附表D 水蒸气热力学性质表（水蒸气表）351

附表E 物质的标准摩尔生成熔、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵和标准摩尔热容358

附表F 一些物质的液体热容温度关联式系数362

附表H 主要无机和有机化合物的标准摩尔化学有效能E？以及温度修正系数ξ365

附图I 常用物质的热力学性质图367

参考文献371