第1章绪论1

1.1目的、意义和范围1

1.2化工热力学的内容及安排3

1.3教材的结构体系5

1.4热力学性质6

1.5热力学基本概念的回顾6

1.6热力学性质计算的一般方法7

习题9

第2章p-V-T关系和状态方程10

2.1引言10

2.2纯物质的p-V-T相图10

2.3状态方程13

2.4立方型状态方程14

2.4.1van der Waals(vdW)方程14第1章绪论1

1.1目的、意义和范围1

1.2化工热力学的内容及安排3

1.3教材的结构体系5

1.4热力学性质6

1.5热力学基本概念的回顾6

1.6热力学性质计算的一般方法7

习题9

第2章p-V-T关系和状态方程10

2.1引言10

2.2纯物质的p-V-T相图10

2.3状态方程13

2.4立方型状态方程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多常数状态方程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混合法则21

2.6.1virial方程的混合法则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状态方程体积根的求解23

2.7.1状态方程体积根在pV图上的几何形态23

2.7.2状态方程体积根的求解25

习题28

参考文献29

第3章均相封闭系统热力学原理及其应用30

3.1引言30

3.2热力学定律与热力学基本关系式31

3.3Maxwell关系式33

3.4偏离函数35

3.5以T、p为独立变量的偏离函数37

3.6以T、V为独立变量的偏离函数40

3.7逸度和逸度系数42

3.7.1逸度和逸度系数的定义43

3.7.2逸度系数与p-V-T的关系44

3.7.3逸度和逸度系数随T、p的变化45

3.8均相热力学性质计算48

3.8.1纯物质49

3.8.2定组成混合物51

3.9纯物质的饱和热力学性质计算52

3.9.1纯物质的汽液平衡原理53

3.9.2饱和热力学性质计算53

3.10热力学性质图、表57

3.10.1T-S图和lnp-H图的一般形式57

3.10.2热力学性质图、表的制作原理58

习题61

参考文献63

第4章均相敞开系统热力学及相平衡准则64

4.1引言64

4.2均相敞开系统的热力学关系65

4.3相平衡准则67

4.4非均相平衡系统的相律68

4.5偏摩尔性质68

4.6摩尔性质和偏摩尔性质之间的关系69

4.6.1用偏摩尔性质表达摩尔性质69

4.6.2用摩尔性质表达偏摩尔性质70

4.6.3偏摩尔性质之间的关系——Gibbs-Duhem方程71

4.7混合过程性质变化73

4.8混合物中组分的逸度74

4.8.1定义74

4.8.2由组分逸度表示的相平衡准则75

4.8.3组分逸度的性质76

4.9组分逸度系数的计算76

4.10理想溶液和理想稀溶液80

4.11活度系数定义及其归一化82

4.11.1活度系数的对称归一化82

4.11.2活度系数的不对称归一化83

4.12超额性质85

4.12.1超额吉氏函数85

4.12.2混合焓88

4.12.3其他超额性质88

4.13活度系数模型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基团贡献法预测液体混合物的活度系数简介91

习题97

参考文献98

第5章非均相系统的热力学性质计算99

5.1引言99

5.2混合物的汽-液平衡100

5.2.1混合物的气-液相图100

5.2.2汽-液平衡的准则和计算方法102

5.2.3汽-液平衡计算类型104

5.2.4状态方程法(EOS法)计算混合物的汽液平衡107

5.2.5关于相互作用参数108

5.2.6状态方程+活度系数法(EOS+γ法)计算混合物的汽液平衡113

5.2.7低压气体在液体中的溶解度116

5.2.8固体在流体中的溶解度117

5.2.9活度系数模型参数的估算118

5.2.10无模型法(NM法)简介122

5.2.11汽-液平衡数据的一致性检验123

5.3其他类型的相平衡计算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混合物热力学性质的相互推算134

5.4.1EOS法135

5.4.2活度系数法135

习题137

参考文献139

第6章流动系统的热力学原理及应用140

6.1引言140

6.2热力学及时定律141

6.2.1封闭系统的热力学及时定律141

6.2.2稳定流动系统的热力学及时定律141

6.3热力学第二定律和熵平衡143

6.3.1热力学第二定律143

6.3.2熵及熵增原理143

6.3.3封闭系统的熵平衡144

6.3.4稳定流动系统的熵平衡144

6.4有效能与过程的热力学分析146

6.4.1理想功146

6.4.2损失功147

6.4.3有效能148

6.4.4有效能分析150

6.5流体的压缩与膨胀过程152

6.5.1流体的压缩152

6.5.2流体的膨胀152

6.6动力循环156

6.6.1朗肯循环(Rankine Cycle)156

6.6.2朗肯循环的改进159

6.7制冷循环160

6.7.1蒸汽压缩制冷循环160

6.7.2吸收制冷循环原理介绍164

6.7.3气体的液化165

6.8热泵166

习题169

参考文献172

第7章常用热力学基础数据173

7.1引言173

7.2热力学数据查阅方法与工具173

7.2.1数据手册173

7.2.2数据库174

7.3热力学数据的估算175

7.3.1对应态原理175

7.3.2基团贡献法182

7.3.3混合物热力学数据的估算205

参考文献212

附录213

附录A纯物质的物理性质表213

A-1正常沸点、临界参数和偏心因子213

A-2Antoine方程常数213

A-3修正的Rackett方程214

A-4理想气体摩尔热容215

附录B三参数对应态普遍化热力学性质表215

B-1压缩因子216

B-2焓218

B-3熵220

B-4逸度222

B-5比定压热容224

附录C水的性质表226

C-1饱和水226

C-2过热水蒸气227

C-3压缩液体水230

附录D热力学性质图231

附录E若干公式的推导235

E-1式(4-69)的推导235

E-2式(4-70)的推导235

E-3证明236

附录F热力学性质计算软件236

F-1项目236

F-2子菜单237

参考文献237