化工热力学 通用型 第2版pdf电子书版本下载

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主修部分 2

第1章 绪论 2

1.1　热力学发展简史 2

1.2　化工热力学的主要内容 3

1.3　化工热力学的研究方法及其发展 3

1.4　化工热力学在化工中的重要性 4

第2章 流体的p-V-T关系 5

2.1　纯物质p-V-T的相行为 5

2.2　流体的状态方程 6

2.2.1　理想气体状态方程 7

2.2.2　维里方程 7

2.2.3　立方型状态方程 8

2.2.4　硬球扰动状态方程 12

2.2.5　多参数状态方程 13

2.3　对比态原理及其应用 14

2.3.1　对比态原理 14

2.3.2　三参数对比态原理 14

2.4　普遍化状态方程 19

2.4.1　普遍化第二维里系数 19

2.4.2　普遍化立方型状态方程 21

2.5　流体p-V-T关系式的比较 23

2.6　真实流体混合物的p-V-T关系 24

2.6.1　混合规则 25

2.6.2　流体混合物的虚拟临界参数 25

2.6.3　气体混合物的第二维里系数 26

2.6.4　混合物的立方型状态方程 27

2.7　液体的p-V-T关系 29

2.7.1　饱和液体体积 29

2.7.2　压缩液体（过冷液体）体积 30

2.7.3　液体混合物的p-V-T关系 30

本章小结 31

习题 32

第3章 单组元流体及其过程的热力学性质 34

3.1　热力学性质间的关系 34

3.1.1　热力学基本方程 34

3.1.2　Maxwel（麦克斯韦尔）关系式 35

3.1.3 汽液平衡系统的热力学性质关系 38

3.2　焓变和熵变的计算 38

3.2.1　单相流体焓变的计算 38

3.2.2　单相流体熵变的计算 46

3.2.3　蒸发焓与蒸发熵 50

3.2.4　真实气体热容计算 53

3.3　热力学性质图表 54

3.3.1　热力学性质图 54

3.3.2　热力学性质表 59

本章小结 61

习题 61

第4章　热力学基本定律及其应用 63

4.1　热力学第一定律 63

4.1.1　能量的种类 63

4.1.2 热力学第一定律的数学表达式——能量平衡方程 65

4.2　热力学第二定律 67

4.2.1　熵与熵增原理 68

4.2.2　熵产生与熵平衡 70

4.3　能量的质量和级别 70

4.4　理想功、损失功与热力学效率 71

4.4.1　理想功 71

4.4.2　损失功 72

4.4.3　热力学效率 72

4.5　有效能和无效能 73

4.5.1　有效能定义 73

4.5.2　稳流过程有效能计算 74

4.5.3　无效能 76

4.5.4　有效能、无效能、理想功和损失功之间的关系 76

4.5.5　有效能效率 76

4.6 化工过程热力学分析的三种方法及其比较 76

4.6.1　三种分析方法 77

4.6.2　三种热力学分析方法的比较 77

4.7　合理用能的基本原则 78

4.8　气体的压缩 78

4.8.1　单级往复式压缩机的功耗 79

4.8.2　多级压缩 80

4.9　气体的膨胀 81

4.9.1　节流膨胀 81

4.9.2　绝热做功膨胀 83

4.9.3　气体通过喷管的膨胀 85

4.10　蒸汽动力循环 87

4.10.1　Carnot循环 87

4.10.2　Rankine循环 88

4.10.3　Rankine循环效率的提高 89

4.11　制冷循环 91

4.11.1　理想制冷循环 91

4.11.2　蒸气压缩制冷循环 92

4.11.3　吸收式制冷循环 96

4.11.4　喷射式制冷循环 97

4.12　热泵及其应用 98

4.12.1　热泵及其热力学计算 98

4.12.2　热泵精馏 98

4.13　深冷循环与气体液化 101

4.13.1　Linde（林德）循环 101

4.13.2　Claude（克劳德）循环 103

4.14　制冷剂和载冷剂的选择 104

4.14.1　制冷剂的选择 104

4.14.2　载冷剂的选择 105

本章小结 106

习题 106

第5章　均相混合物热力学性质 109

5.1　变组成系统的热力学关系 109

5.2　偏摩尔性质 111

5.2.1　偏摩尔性质的引入及定义 111

5.2.2　偏摩尔性质的热力学关系 112

5.2.3　偏摩尔性质的计算 114

5.2.4　Gibbs-Duhem方程 117

5.3　逸度和逸度系数 119

5.3.1　逸度和逸度系数的定义 119

5.3.2　混合物的逸度与其组元逸度之间的关系 121

5.3.3　温度和压力对逸度的影响 122

5.3.4　逸度和逸度系数的计算 123

5.3.5　液体的逸度 130

5.4　理想混合物 132

5.4.1　理想混合物的逸度 132

5.4.2　理想混合物和非理想混合物 133

5.5　活度和活度系数 134

5.5.1 活度和活度系数的定义 134

5.5.2　标准态的选择 135

5.5.3 活度系数γi与γ＊ i的关系 137

5.6　混合过程性质变化 138

5.7　超额性质 140

5.8　活度系数模型 143

5.8.1　正规溶液模型 144

5.8.2　Whol型方程 144

5.8.3　无热溶液模型 146

5.8.4　局部组成型方程 147

本章小结 151

习题 152

第6章　相平衡 154

6.1　相平衡基础 154

6.1.1　平衡判据 154

6.1.2　相律 155

6.2　互溶系统的汽液平衡关系式 155

6.2.1　状态方程法（EOS法） 156

6.2.2　活度系数法 156

6.2.3　方法比较 157

6.3 中、低压下汽液平衡 159

6.3.1　中、低压下二元汽液平衡相图 160

6.3.2　中、低压下泡点和露点计算 162

6.3.3　低压下汽液平衡的计算 165

6.3.4　烃类系统的K值法和闪蒸计算 168

6.4　高压汽液平衡 173

6.4.1　高压汽液平衡相图 173

6.4.2　高压汽液平衡的计算 175

6.5　汽液平衡数据的热力学一致性检验 177

6.5.1　积分检验法（面积检验法） 177

6.5.2　微分检验法（点检验法） 178

6.6　平衡与稳定性 180

6.7　其他类型的相平衡 183

6.7.1　液液平衡 183

6.7.2　汽液液平衡 186

6.7.3　气液平衡 188

6.7.4　固液平衡 193

6.7.5　气固平衡和固体（或液体）在超临界流体中的溶解度 197

本章小结 198

习题 199

第7章　物性数据的估算 201

7.1　化工数据概要 201

7.2　估算的必要性及要求 202

7.3　对比态法 203

7.3.1　二参数法 203

7.3.2　三参数法 203

7.3.3　使用沸点参数的对比态法 203

7.3.4　使用第四参数（极性参数）的对比态法 204

7.3.5　使用量子参数（第五参数）的对比态法 204

7.3.6　对比态法和状态方程法 205

7.4　基团贡献法 205

7.4.1　概述 205

7.4.2　发展和分类 206

7.4.3　沸点和临界性质的估算——基团法的一组实例 207

7.5　蒸气压的估算 214

7.5.1　对比态法 214

7.5.2　基团贡献法 216

7.6　纯气体黏度的估算 220

7.6.1　势能函数法计算 221

7.6.2　对比态法估算 222

本章小结 225

习题 225

第8章　环境热力学 226

8.1 环境热力学与一般化工热力学的异同 226

8.2　辛醇／水分配系数 227

8.2.1　定义和应用 227

8.2.2　估算方法 228

8.3　有机溶剂／水分配系数 233

8.4　水溶解度 234

8.4.1　热力学关系 234

8.4.2　估算方法 236

8.5　空气／水分配系数 239

8.5.1　定义和热力学关系 239

8.5.2　用基团贡献法估算 240

8.6　土壤或沉积物的吸附作用 241

8.6.1　吸附等温线 241

8.6.2　几种分配系数 241

本章小结 242

习题 242

辅修部分 244

第9章　化学反应热和反应平衡 244

9.1　化学反应的热效应 244

9.1.1　标准燃烧热 244

9.1.2　标准生成热 245

9.1.3　标准反应热 246

9.1.4　温度对标准反应热的影响 246

9.1.5　工业反应热效应的计算 247

9.2　化学反应平衡 248

9.2.1　化学反应进度 249

9.2.2　标准生成Gibbs自由能 251

9.2.3　化学反应平衡的判据 251

9.2.4　化学反应平衡常数 252

9.2.5　温度对平衡常数的影响 253

9.2.6　单一反应平衡组成的计算 254

本章小结 257

习题 258

第10章 化工热力学在精细化工中的应用 259

10.1 化工热力学在精细化工中应用的特点 259

10.2　精细化学品的基础物性 260

10.3　精细化工中的热化学计算 261

10.4　精细化工中的相平衡计算 261

本章小结 262

习题 262

第11章　相平衡的估算 263

本章小结 274

第12章　化工热力学的应用与展望 275

12.1　化工计算中应用化工热力学的几个实例 275

12.2　化工热力学与化工设计 276

12.3　化工热力学在能源与环境中的应用 278

12.4　化工计算软件中的化工热力学 278

12.5　化工热力学发展和展望 278

12.5.1　分子热力学与化工热力学 278

12.5.2　化工热力学展望 279

本章小结 280

习题 280

本书总结 281

附录 282

附录一　基本常数表 282

附录二　常用单位换算表 282

附录三　一些物质的基本物性数据 283

附录四　一些物质的标准热化学数据 288

附录五　一些物质的Antoine方程系数 294

附录六 一些物质的理想气体热容温度关联式系数 302

附录七 一些物质的液体热容温度关联式系数 305

附录八　水和水蒸气表 307

附录九　空气的T-S图 318

附录十　氨的t-S图 319

附录十一　氨的lnp-H图 320

附录十二 R12（CCl2F2）的lnp-H图 321

附录十三 R22（CHClF2）的lnp-H图 322

主要符号表 323

参考文献 325