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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

2.4.1 van der Waals（vdW）方程 14

2.4.2 Redlich-Kwong（RK）方程 15

2.4.3 Soave（SRK）方程 16

2.4.4 Peng-Robinson（PR）方程 16

2.5 多常数状态方程 17

2.5.1 virial方程 17

2.5.2 Benedict-Webb-Rubin（BWR）方程 19

2.5.3 Martin-Hou（MH）方程 19

2.6 混合法则 21

2.6.1 virial方程的混合法则 21

2.6.2 立方型方程 22

2.6.3 BWR方程 22

2.6.4 MH-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p-V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

3.3 Maxwell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

3.10.1 T-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vanLaar方程 89

4.13.3 Wilson方程 90

4.13.4 NRTL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

5.4.1 EOS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 热力学第一定律 141

6.2.1 封闭系统的热力学第一定律 141

6.2.2 稳定流动系统的热力学第一定律 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-2 Antoine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

主要符号表 238