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目录 1

第一章 气体的热力学性质 1

第一节 理想气体与理想气体混合物 1

一、理想气体状态方程 1

二、理想气体混合物 2

第二节 真实气体状态方程 5

一、真实气体的特性 5

二、维里方程 7

三、两常数状态方程 8

四、多常数状态方程 10

一、两参数普遍化压缩因子图 14

第三节 普遍化压缩因子图 14

二、三参数普遍化压缩因子图 15

三、普遍化第二维里系数关系式 17

第四节 热力学性质的计算 19

一、理想气体的热力学性质 20

二、剩余性质 21

三、用真实气体状态方程求热力学性质 25

第五节 普遍化热力学图表 26

一、由普遍化维里系数计算焓与熵 27

二、由普遍化压缩因子关系求焓与熵 28

第六节 气体的逸度和普遍化逸度系数图 32

一、逸度和逸度系数 32

二、纯气体逸度的计算 33

三、逸度与压力、温度的关系 35

四、理想的气体混合物的逸度 36

第七节 真实气体混合物 37

一、虚拟临界参数 37

二、真实气体混合物的状态方程 38

三、多元气体混合物的维里系数 39

四、真实气体混合物的热力学性质计算 39

参考文献 42

一、物质的能 43

二、能量传递的两种形式 43

第一节 能和能量传递的两种形式 43

第二章 热力学第一定律及其应用 43

第二节 总能量平衡方程式 44

一、能量守恒与转化定律 44

二、稳流体系热力学第一定律的表达式 44

三、轴功及其计算 46

四、总能量平衡方程式在不同条件下的形式 48

第三节 气体的压缩功 52

一、等温压缩 53

二、绝热压缩 53

三、多变压缩 55

四、多级多变压缩 56

五、气体压缩的实际功耗 57

一、显热 58

第四节 过程的热效应 58

二、相变潜热 60

三、化学反应热 61

四、混合热 67

第五节 热量衡算 70

第六节 喷嘴 81

一、压缩性流体在喷嘴中的流动过程 81

二、临界状态参数 83

三、喷嘴和扩压器的截面变化 85

参考文献 88

第三章 热力学第二定律及其应用 90

第一节 可逆过程和不可逆过程 90

二、热转化为功的效率 94

第二节 热转化为功的效率 94

一、热力学第二定律的陈述 94

第三节 熵和熵增原理 98

一、熵 98

二、熵的物理意义 100

三、熵增原理 103

第四节 理想功和损耗功 106

一、理想功 106

二、损耗功 110

第五节 有效能和无效能 112

第六节 温熵（T—S）图及其应用 116

一、朗肯循环 120

第七节 蒸汽动力循环的热力学分析 120

二、提高朗肯循环热效率的措施 125

三、供给动力和热能相结合的循环 130

四、蒸汽动力装置的有效能效率 132

参考文献 134

第四章 溶液和相平衡 135

第一节 多元体系的偏摩尔性质 135

一、多元体系的偏摩尔性质 135

二、化学位 139

三、吉布斯－杜亥姆方程 140

四、混合变量 141

第二节 溶液的焓与溶解过程的热效应 144

第三节 焓浓图及其应用 147

第四节 逸度与活度 152

一、分逸度与分逸度系数 152

二、活度与活度系数 154

三、理想溶液Lewis—Randall定则的证明 158

第五节 判断平衡的准则和相律 159

一、平衡的概念 159

二、判断平衡的准则 159

三、相律 161

第六节 气液平衡相图的类型 163

一、过剩性质 169

二、过剩自由焓与活度系数 169

第七节 过剩性质与活度系数 169

三、活度系数与组成的关联式 171

四、气液平衡组成测定与活度 173

第八节 气液平衡组成的计算 175

一、气液平衡组成计算的通式 175

二、完全理想系气液平衡组成计算 176

三、低（中）压气液平衡组成的计算 177

参考文献 180

第五章 水盐体系相图及其应用 181

第一节 三元体系表示法 182

一、等边三角形表示法 182

二、直角等腰三角形表示法 183

三、直角座标表示法 184

第二节 简单三元水盐体系相图 184

一、相图的绘制 184

二、相图上点、线、面的意义 185

三、简单三元水盐体系多温立体图 186

四、简单三元体系相变过程的分析 187

第三节 NaCl—KCl—H2O三元体系相图 189

第四节 复杂的三元水盐体系相图 193

一、生成水合物的三元体系 193

二、生成复盐的三元体系 195

第五节 KCl—MgCl2—H2O三元体系相图 197

一、KCl—MgCl2—H2O三元体系相图 197

三、向量法则介绍 197

二、从光卤石中分离氯化钾 198

第六节 NH3—CO2—H2O三元体系相图 201

一、NH3—CO2—H2O体系（Ⅰ）恒温相图 202

二、NH3—CO2—H2O体系（Ⅰ）多温相图 203

三、“碳化法”氮肥生产中碳化过程分析 205

四、NH3—CO2—H2O体系（Ⅱ）相图 206

第七节 具有盐对的四元水盐体系相图 209

一、四元交互体系的表示方法 209

二、四元交互体系相图的理解和运用 211

参考文献 217

一、理想压缩制冷循环 218

第一节 蒸气压缩制冷循环 218

第六章 冷冻与空气分离 218

二、蒸气压缩制冷循环 219

三、冷冻能力 221

四、多级蒸气压缩制冷循环 221

第二节 吸收制冷循环 224

第三节 蒸汽喷射制冷循环 228

第四节 深度冷冻的制冷原理 230

一、不对外做功的绝热膨胀 230

二、对外做轴功的绝热膨胀 236

第五节 气体液化的最小功 240

第六节 气体液化的林德循环 241

一、简单林德循环 241

二、具有氨预冷的林德循环 246

三、具有二次节流膨胀的林德循环 247

第七节 气体液化的克劳德循环 248

第八节 气体液化的卡皮查循环 250

第九节 空气的深冷分离 251

一、空气分离过程的理想功 251

二、空气深冷分离的方法 252

三、上、下塔压力的确定 253

参考文献 254

第七章 化学平衡 255

第一节 反应进度 255

一、标准自由焓变化和平衡常数 260

第二节 化学反应平衡常数及有关计算 260

二、平衡常数的估算 261

三、绝对熵及其计算 263

第三节 平衡常数与平衡组成 264

第四节 液相反应和多相反应 268

第五节 温度对平衡常数的影响 272

第六节 影响平衡组成的因素 275

一、温度对平衡组成的影响 275

二、压力对平衡组成的影响 276

三、惰性气体对平衡组成的影响 276

第七节 同时反应的平衡 277

一、独立反应数 277

二、同时反应的平衡 281

第八节 绝热反应的平衡 288

参考文献 294

第八章 化工过程的热力学分析 295

第一节 热力学分析的内容与方法 295

第二节 传热过程的热力学分析 296

第三节 流体流动过程的热力学分析 299

一、等温压缩过程的热力学效率 300

二、绝热膨胀过程的热力学分析 300

第四节 致冷过程与循环的热力学分析 302

第五节 传质过程的热力学分析 307

一、混合与分离过程的热力学分析 307

二、吸收过程的热力学分析 310

三、扩散过程的热力学分析 312

四、精馏过程的热力学分析 313

第六节 化学反应过程的有效能 316

第七节 熵平衡 319

一、流动体系的熵平衡关系式 319

二、稳流体系的熵平衡 322

第八节 熵增量与过程的推动力 322

一、熵增量与过程的推动力 322

二、应用熵增量原理改进工艺和设备，提高能量利用率 325

参考文献 325

附录 326

附录一 常用数据表 326

附录二 常用热力学图 333