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目 录 1

第一章 绪论 1

1.1化工热力学研究的对象 1

1.2热力学的研究方法 1

1.3名词与定义 2

1.3.1体系与环境 2

1.3.2过程与循环 2

1.3.4热力学变量 3

1.3.3平衡状态 3

1.3.5温度与热力学第零定律 4

1.3.6热与功 4

第二章 流体的P-V-T关系 6

2.1纯物质的P-V-T性质 6

2.2气体的状态方程式 9

2.2.1理想气体方程式 9

2.2.2 Virial方程式 11

2.2.3 Van der waa1s方程式 13

2.2.4 Redlich-Kwong方程式 14

2.2.5 Peng Robinson方程式 17

2.2.6 Benedict-Webb-Rubin方程式 18

2.2.7马丁－侯方程式 19

2.2.8立方型转子链方程式 20

2.3对比态原理及其应用 21

2.3.1对比状态原理 21

2.3.2普遍化关系式与偏心率因子 24

2.4真实气体混合物的P-V-T关系 29

2.4.3阿玛格（Amagat）定律和普遍化压缩因子图 30

2.4.1虚拟临界常数法 30

2.4.2道尔顿（Dalton）定律和普遍化压缩因子图 30

2.4.4混合物的状态方程式 39

2.5液体的P-V-T性质 44

第三章 热力学基本定律 47

3.1热力学第一定律 47

3.1.1热力学第一定律 47

3.1.2内能与焓 47

3.2.1能量平衡方程的一般形式 48

3.2热力学第一定律的能量平衡方程 48

3.2.2能量平衡方程的应用 50

3.3热力学第二定律 54

3.4热转化为功的效率 55

3.5熵函数 56

3.5.1熵与熵增原理 56

3.5.2熵平衡 61

3.6熵的微观意义及热力学第三定律 63

4.1.1单相流体系统基本方程式 65

4.1.2点函数间的数学关系式 65

4.1热力学性质间的关系 65

第四章 流体的热力学性质 65

4.1.3马克斯韦尔（Maxwell）关系式 68

4.1.4单相流体系统的基本性质关系式 70

4.2热力学性质的计算 71

4.2.1应用马克斯韦尔关系式推求各热力学变量 71

4.2.2计算原理及方法 75

4.2.3气体热力学性质的普遍化关系 84

4.32热力学性质图表 96

4.3两相系统的热力学性质及热力学图表 96

4.3.1两相系统的热力学性质 96

第五章 压缩、膨胀、制冷与液化 100

5.1气体的压缩 100

5.1.1等温压缩 100

5.1.2绝热压缩 102

5.1.3多变压缩 105

5.1.4多级压缩、中间冷却 108

5.2膨胀过程 112

5.2.1节 流膨胀 112

5.2.2对外作功的绝热膨胀 115

5.3制冷循环 117

5.3.1逆向Carnot循环 117

5.3.2蒸气压缩制冷循环 118

5.3.3多级压缩制冷及复叠式制冷 122

5.3.4吸收式制冷 124

5.4气体的液化 125

5.4.2 Linde循环 126

5.4.1气体液化的理论最小功 126

5.4.3 Claude循环 129

第六章 均相混合物的热力学性质 133

6.1变组成体系热力学性质间关系式 133

6.2偏摩尔性质与化学位 134

6.2.1偏摩尔性质 134

6.2.2化学位 141

6.3.1逸度及逸度系数的定义 142

6.3逸度与逸度系数的定义及其求算 142

6.3.2纯物质的逸度计算 144

6.3.3压力和温度对逸度的影响 155

6.3.4理想溶液的逸度、标准态 155

6.3.5气体混合物中组分的逸度 158

6.3.6混合物的逸度和它的组分逸度之间的关系 162

6.4活度及活度系数 165

6.4.1理想溶液和非理想溶液 165

6.4.2活度及活度系数 165

6.5混合性质变化 167

6.6超额性质 170

7.1平衡的判据 173

第七章 相平衡 173

7.2互溶体系汽液平衡的相图 175

7.2.1二元体系的P-T图P-x-y图，T-x-y图 175

7.2.2汽液平衡相图形态的类型 178

7.3液相活度系数与组成的关联式 179

7.3.1经验关联式 179

7.3.2应用局部组成概念的模型 181

7.3.3基团溶液模型——UNIFAC方程 189

7.4.1汽液平衡计算的基本问题 193

7.4汽液平衡的计算 193

7.4.2低压汽液平衡 194

7.4.3低压至中压的汽液平衡 199

7.4.4高压汽液平衡 203

7.5实验数据确定活度系数 210

7.5.1无限稀释液相活度系数 210

7.5.2实验数据求活度系数 211

7.6检验汽液平衡数据的热力学一致性 216

7.7.1溶液的稳定性 220

7.7液相为部分互溶体系的相平衡 220

7.7.2液相为部分互溶体系的平衡关系 221

第八章 化学反应平衡 224

8.1化学反应的计量关系 224

8.1.1单相封闭体系的化学反应的计量关系 224

8.1.2多相体系的化学反应的计量关系 228

8.2化学反应平衡常数及有关计算 228

8.2.1化学反应平衡常数和标准自由焓变化 229

8.2.2化学反应的标准自由焓变化的计算 230

8.2.3平衡常数与平衡组成间的关系 233

8.3温度对平衡常数的影响 237

8.4影响平衡组成的因素 239

8.4.1温度对平衡组成的影响 239

8.4.2压力对平衡组成的影响 240

8.4.3惰性气体对平衡组成的影响 240

8.5相律和反应系统的杜亥姆（Duhem理论） 241

8.6复杂反应物系中的化学平衡 245

8.6.1复杂反应系统的处理 245

8.6.2等温复杂反应的化学平衡 246

8.6.3绝热反应的化学平衡 254

第九章 过程的热力学分析 259

9.1有效能及其计算 259

9.1.1有效能的概念 259

9.1.2有效能的计算 261

9.2不可逆性与有效能损失 264

9.3有效能平衡及有效能效率 267

9.4.1理想功 271

9.4理想功与损失功 271

9.4.2损失功 273

附录一单位换算表 276

附录二59种化合物物性数据表 276

附录三液体对比密度和Pr、Tr、Zc间的关系 279

附录四水蒸气表 282

附录五常用的热力学图 289

附录六烃类的P-T-K列线图 292

主要符号表 295

主要参考书 296