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第1章 绪论 1

1.1 化工热力学的发展 1

1.2 化工热力学的特性 2

1.3 化工热力学的研究内容 3

1.4 化工热力学的优点和局限性 4

1.4.1 优点 4

1.4.2 局限性 5

1.5 化工热力学的研究方法 5

1.5.1 理想化方法 5

1.5.2 状态函数法 5

1.6 化工热力学与其他学科的关系 6

1.6.1 与物理化学、数学、计算机的关系 6

1.6.2 化工热力学与其他化学工程分支学科的关系 6

1.7 如何学好化工热力学 7

第2章 流体的p-V-T关系和状态方程 9

2.1 流体的p-V-T关系 10

2.1.1 纯物质的p-V-T相图 10

2.1.2 纯物质的T-V图 10

2.1.3 纯物质的p-T图 12

2.1.4 纯物质的p-V图 13

2.1.5 流体p-V-T关系的应用 13

2.2 流体的状态方程 15

2.2.1 理想气体状态方程 16

2.2.2 气体的非理想性 17

2.2.3 立方型状态方程 17

2.2.4 virial方程 24

2.2.5 多参数状态方程 25

2.3 对比态原理和普遍化关联式 26

2.3.1 对比态原理 26

2.3.2 两参数对比态原理 26

2.3.3 三参数对比态原理 27

2.4 真实气体混合物的p-V-T关系 30

2.4.1 混合规则 30

2.4.2 虚拟临界参数 30

2.4.3 状态方程的混合规则 31

2.5 状态方程的比较和选用 34

2.6 液体的p-V-T关系 35

2.6.1 饱和液体体积 36

2.6.2 液体混合物的p-V-T关系 36

本章小结 37

第3章 纯流体的热力学性质 41

3.1 热力学性质间的关系 41

3.1.1 热力学基本方程 41

3.1.2 点函数间的数学关系式 42

3.1.3 Maxwell关系式 42

3.1.4 其他重要的热力学关系式 43

3.2 理想气体的热力学性质计算 45

3.3 真实气体的热力学性质计算 46

3.3.1 剩余性质 47

3.3.2 计算剩余性质的公式推导 47

3.3.3 用剩余性质计算真实气体的焓变和熵变 48

3.3.4 剩余性质HR和SR的计算 49

3.4 流体的饱和热力学性质 56

3.5 纯流体的热力学性质图和表 57

3.5.1 热力学性质图 58

3.5.2 热力学性质表 59

本章小结 60

第4章 溶液热力学性质的计算 63

4.1 均相敞开系统的热力学基本关系 63

4.2 偏摩尔性质 65

4.2.1 偏摩尔性质的定义 66

4.2.2 偏摩尔性质与溶液性质的关系 67

4.2.3 偏摩尔性质的计算 68

4.2.4 Gibbs-Duhem方程 71

4.3 混合变量 73

4.4 逸度与逸度系数 75

4.4.1 逸度与逸度系数的定义 75

4.4.2 逸度系数的计算关系式 77

4.4.3 纯物质逸度系数的计算 78

4.4.4 纯液体的逸度 80

4.4.5 混合物中组分逸度系数的计算 81

4.4.6 混合物逸度系数的计算 84

4.4.7 混合物的逸度与其组分逸度之间的关系 85

4.4.8 压力和温度对逸度的影响 87

4.5 理想溶液 88

4.5.1 理想溶液的定义 88

4.5.2 理想溶液的性质 89

4.5.3 非理想溶液的性质 90

4.6 活度与活度系数 91

4.6.1 活度与活度系数的定义 91

4.6.2 活度系数标准态的选择 92

4.6.3 活度系数与温度、压力的关系 94

4.6.4 活度系数与组成的关系 94

4.7 超额性质 96

4.7.1 超额性质的定义 96

4.7.2 超额Gibbs自由能和活度系数的关系 98

4.8 活度系数模型 101

4.8.1 正规溶液和无热溶液 102

4.8.2 典型的活度系数模型 103

本章小结 108

第5章 相平衡 112

5.1 相平衡基础 113

5.1.1 相平衡的判据 113

5.1.2 相律 114

5.2 互溶系统汽液平衡计算通式 114

5.2.1 状态方程法 115

5.2.2 活度系数法 116

5.2.3 方法比较 117

5.3 汽液平衡的计算 118

5.3.1 二元汽液平衡相图 119

5.3.2 中低压下汽液平衡的计算 121

5.3.3 低压下汽液平衡的计算 126

5.3.4 高压汽液平衡的计算 130

5.3.5 实验数据确定活度系数 130

5.3.6 闪蒸计算 136

5.4 汽液平衡数据的热力学一致性检验 141

5.4.1 积分检验法（面积检验法） 142

5.4.2 微分检验法（点检验法） 144

5.5 溶液的稳定性与液液平衡 146

5.5.1 溶液的稳定性 146

5.5.2 液液平衡的计算 146

本章小结 149

第6章 化工过程能量分析 152

6.1 热力学第一定律及其应用 153

6.1.1 普遍化衡算方程 153

6.1.2 质量衡算 154

6.1.3 能量平衡方程 155

6.1.4 能量平衡方程的应用 158

6.2 热力学第二定律及其应用 165

6.2.1 热力学第二定律 166

6.2.2 热功间的转化 166

6.2.3 熵与熵增原理 167

6.2.4 熵平衡方程 168

6.2.5 熵平衡方程的应用 170

6.3 理想功、损失功和热力学效率 174

6.3.1 理想功 174

6.3.2 损失功 176

6.3.3 热力学效率 177

6.4 有效能和无效能 180

6.4.1 有效能 180

6.4.2 稳流过程有效能计算 182

6.4.3 无效能 186

6.4.4 有效能衡算方程及有效能效率 187

6.5 化工过程能量分析 189

6.5.1 热力学分析的三种方法 189

6.5.2 典型化工单元过程热力学分析 199

6.5.3 合理用能基本原则 207

本章小结 207

第7章 动力循环与制冷循环 213

7.1 气体的压缩 213

7.1.1 压缩过程的热力学分析 214

7.1.2 气体压缩过程理论功耗的计算 214

7.1.3 多级压缩功的计算 216

7.1.4 气体压缩的实际功耗 216

7.1.5 压缩机的计算步骤 216

7.2 气体的膨胀 217

7.2.1 节流膨胀 217

7.2.2 绝热做功膨胀 219

7.3 蒸汽动力循环 220

7.3.1 卡诺蒸汽循环 220

7.3.2 朗肯循环 221

7.3.3 提高循环热效率的途径 224

7.4 制冷循环 227

7.4.1 卡诺制冷循环 228

7.4.2 蒸汽压缩制冷循环 229

7.4.3 制冷剂的选择 231

7.4.4 吸收式制冷 232

7.4.5 热泵 233

本章小结 234

附录 238

附录1 常用单位换算表 238

附录2 一些物质的基本物性数据表 239

附录3 一些物质的理想气体热容与温度的关联式系数表 241

附录4 一些物质的Antoine常数 244

附录5 水蒸气的热力学性质（水蒸气表） 248

参考文献 259