化工热力学

作者: 班玉凤

出版社: 中国石化出版社有限公司

出版时间: 2023-08

版次: 1

ISBN: 9787511472182

定价: 48.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

分类: 工程技术

全书内容共6章，主要介绍流体ｐ、Ｖ、Ｔ性质的计算、状态方程和对比态原理及应用；流体热力学性质如焓、熵及偏摩尔性质等的计算；热力学第一定律和第二定律的应用，及利用理想功、损失功、热力学效率和有效能等概念对化工过程进行能量分析；利用逸度、活度性质确定体系相平衡的计算；化学反应平衡过程的计算。介绍了Excel软件用于状态方程求解和相平衡计算的方法、利用化工流程模拟软件Aspen Plus模拟蒸汽动力循环和制冷循环；落实课程思政建设要求，体现生态环保的绿色发展理念和节能减排意识。本书可作为高等院校化工类各专业的教科书，也可作为化工、材料和轻工等专业工程技术人员的参考用书。班玉凤：工学硕士（大连理工大学），沈阳工业大学辽阳分校副教授，研究生导师。主讲“化工热力学”“化工分离工程”及“化工过程分析与合成”三门本科课程和“高等热力学”研究生课程。其中“化工热力学”和“化工分离工程”被评为辽宁省一流本科课程，主持和参与辽宁省教育厅、辽宁省自然科学基金两项，获得学校教学成果奖 2 项，主编教材2部，发明专利 1 项，发表多篇有价值的学术论文，被 EI收录一篇；多年指导大学生化工设计创业竞赛均取得优异成绩。第1章绪论(1)

1.1化工热力学课程发展的主要历史沿革(1)

1.2化工热力学的研究内容(4)

1.3化工热力学的研究方法(5)

1.4名词与定义(5)

第2章流体的p-V-T关系(9)

2.1纯物质的p-V-T行为(9)

2.2流体的状态方程(11)

2.2.1理想气体方程(11)

2.2.2立方型方程(12)

2.2.3多参数状态方程(19)

2.3对比态原理及其应用(22)

2.3.1两参数对比态原理(22)

2.3.2三参数对比态原理(22)

2.3.3普遍化压缩因子法(23)

2.3.4普遍化第二Virial系数(26)

2.4真实气体混合物的p-V-T关系(28)

2.4.1虚拟临界参数法(29)

2.4.2混合规则与混合物的状态方程(30)

2.5纯液体的p-V-T关系(35)

2.5.1Rackett方程(35)

2.5.2Yamada-Gunn式(35)

2.5.3Spencer-Danner式(35)

2.5.4Yen-Woods式(36)

2.5.5Lydersen、Greenkorn和Hougen对应态法(36)

2.6液体混合物的p-V-T关系(37)

2.6.1Spencer-Danner式(37)

2.6.2Rackett方程(37)

习题(38)

第3章流体的热力学性质(40)

3.1热力学基本方程(40)

3.2麦克斯韦（Maxwell）关系式(41)

3.3纯流体熵变和焓变的计算(42)

3.3.1熵变的计算(42)

3.3.2焓变的计算(44)

3.3.3剩余性质法计算熵变和焓变(47)

3.3.4蒸发焓与蒸发熵(58)

3.3.5热力学性质图表(61)

3.4混合物的焓值计算(65)

3.4.1理想气体混合物的焓(65)

3.4.2气体和液体混合物的焓(66)

3.5变组成系统的热力学性质(66)

3.5.1敞开系统的热力学关系式和化学势(66)

3.5.2偏摩尔性质(68)

习题(74)

第4章化工过程的能量分析(77)

4.1能量的形式(77)

4.2热力学第一定律的数学表达式——能量平衡方程(81)

4.2.1封闭系统的能量平衡方程(81)

4.2.2稳流系统的能量平衡方程(81)

4.2.3能量平衡方程的应用(82)

4.3热力学第二定律与功、热间的转化(88)

4.3.1流体的压缩(88)

4.3.2流体的膨胀(90)

4.3.3热力学第二定律(93)

4.3.4热源(94)

4.3.5热机(94)

4.3.6可逆和不可逆过程(97)

4.3.7Carnot循环(99)

4.3.8Rankine循环——蒸汽动力循环的理想循环(100)

4.3.9实际蒸汽动力循环与理想循环的偏差(103)

4.3.10Rankine循环效率的提高(105)

4.3.11制冷机和热泵(108)

4.3.12逆向Carnot循环(110)

4.3.13理想蒸气压缩制冷循环(111)

4.3.14实际的蒸气压缩制冷循环(113)

4.3.15改进的蒸气压缩制冷系统(115)

4.3.16吸收式制冷(117)

4.3.17热泵的应用(118)

4.3.18深度冷冻循环(120)

4.4理想功、损失功和热力学效率(123)

4.4.1理想功(123)

4.4.2损失功(125)

4.4.3热力学效率(125)

4.5熵产生与熵平衡(127)

4.5.1熵产生(127)

4.5.2熵平衡(128)

4.6有效能与有效能效率(129)

4.6.1有效能与无效能的定义(129)

4.6.2稳态流动过程有效能计算(130)

4.6.3无效能(133)

4.6.4过程的不可逆性和有效能效率(134)

4.7能源与环境(140)

习题(142)

第5章相平衡(146)

5.1相平衡基础(146)

5.1.1相平衡判据(146)

5.1.2相律(147)

5.2逸度和逸度系数(147)

5.2.1纯物质的逸度和逸度系数(147)

5.2.2混合物中组分的逸度和逸度系数(148)

5.2.3混合物的逸度和逸度系数(149)

5.2.4通过逸度表示的相平衡准则(149)

5.2.5逸度和逸度系数的计算(150)

5.2.6混合物的逸度与其组分逸度之间的关系(157)

5.2.7纯液体的逸度(158)

5.3活度和活度系数(159)

5.3.1理想混合物(159)

5.3.2活度和活度系数的定义(160)

5.3.3标准态的选择(161)

5.3.4混合过程性质变化(163)

5.3.5超额性质(164)

5.3.6活度系数模型(165)

5.4汽液平衡相图(172)

5.5互溶系的汽液平衡计算(175)

5.5.1状态方程法(175)

5.5.2活度系数法(175)

5.5.3烃类系统的K值法(177)

5.5.4中、低压下泡点和露点的计算(180)

5.5.5中、低压下闪蒸计算(190)

5.5.6高压汽液平衡计算(193)

5.5.7汽液平衡数据的热力学一致性检验(194)

5.6气液平衡——气体在液体中的溶解度(196)

5.6.1气体在液体中的溶解度(197)

5.6.2压力对气体溶解度的影响(197)

5.6.3气体溶解度与温度的关系(198)

5.6.4状态方程计算气液平衡(199)

5.7液液平衡(200)

习题(202)

第6章化学平衡(206)

6.1反应进度(206)

6.2化学反应平衡常数(208)

6.2.1化学反应平衡的判据(208)

6.2.2标准Gibbs自由能变化与平衡常数(209)

6.2.3平衡常数的计算(209)

6.2.4温度对平衡常数的影响(210)

6.2.5平衡常数与平衡组成间的关系(211)

习题(215)

参考文献(217)

附录(218)

附录1一些物质的基本物性数据(218)

附录2一些物质的标准热化学数据(221)

附录3一些物质的Antoine方程系数(228)

附录4一些物质的理想气体热容温度关联式系数(238)

附录5一些物质的液体热容温度关联式系数(242)

附录6水和水蒸气的性质(245)

附录7R134a的性质(255)

附录8空气的T-S图(260)

附录9氨的t-S图(261)

附录10R12的lnp-H图(262)

附录11R22（CHClF2）的lnp-H图 (263)
内容简介:
全书内容共6章，主要介绍流体ｐ、Ｖ、Ｔ性质的计算、状态方程和对比态原理及应用；流体热力学性质如焓、熵及偏摩尔性质等的计算；热力学第一定律和第二定律的应用，及利用理想功、损失功、热力学效率和有效能等概念对化工过程进行能量分析；利用逸度、活度性质确定体系相平衡的计算；化学反应平衡过程的计算。介绍了Excel软件用于状态方程求解和相平衡计算的方法、利用化工流程模拟软件Aspen Plus模拟蒸汽动力循环和制冷循环；落实课程思政建设要求，体现生态环保的绿色发展理念和节能减排意识。本书可作为高等院校化工类各专业的教科书，也可作为化工、材料和轻工等专业工程技术人员的参考用书。
作者简介:
班玉凤：工学硕士（大连理工大学），沈阳工业大学辽阳分校副教授，研究生导师。主讲“化工热力学”“化工分离工程”及“化工过程分析与合成”三门本科课程和“高等热力学”研究生课程。其中“化工热力学”和“化工分离工程”被评为辽宁省一流本科课程，主持和参与辽宁省教育厅、辽宁省自然科学基金两项，获得学校教学成果奖 2 项，主编教材2部，发明专利 1 项，发表多篇有价值的学术论文，被 EI收录一篇；多年指导大学生化工设计创业竞赛均取得优异成绩。
目录:
第1章绪论(1)

1.1化工热力学课程发展的主要历史沿革(1)

1.2化工热力学的研究内容(4)

1.3化工热力学的研究方法(5)

1.4名词与定义(5)

第2章流体的p-V-T关系(9)

2.1纯物质的p-V-T行为(9)

2.2流体的状态方程(11)

2.2.1理想气体方程(11)

2.2.2立方型方程(12)

2.2.3多参数状态方程(19)

2.3对比态原理及其应用(22)

2.3.1两参数对比态原理(22)

2.3.2三参数对比态原理(22)

2.3.3普遍化压缩因子法(23)

2.3.4普遍化第二Virial系数(26)

2.4真实气体混合物的p-V-T关系(28)

2.4.1虚拟临界参数法(29)

2.4.2混合规则与混合物的状态方程(30)

2.5纯液体的p-V-T关系(35)

2.5.1Rackett方程(35)

2.5.2Yamada-Gunn式(35)

2.5.3Spencer-Danner式(35)

2.5.4Yen-Woods式(36)

2.5.5Lydersen、Greenkorn和Hougen对应态法(36)

2.6液体混合物的p-V-T关系(37)

2.6.1Spencer-Danner式(37)

2.6.2Rackett方程(37)

习题(38)

第3章流体的热力学性质(40)

3.1热力学基本方程(40)

3.2麦克斯韦（Maxwell）关系式(41)

3.3纯流体熵变和焓变的计算(42)

3.3.1熵变的计算(42)

3.3.2焓变的计算(44)

3.3.3剩余性质法计算熵变和焓变(47)

3.3.4蒸发焓与蒸发熵(58)

3.3.5热力学性质图表(61)

3.4混合物的焓值计算(65)

3.4.1理想气体混合物的焓(65)

3.4.2气体和液体混合物的焓(66)

3.5变组成系统的热力学性质(66)

3.5.1敞开系统的热力学关系式和化学势(66)

3.5.2偏摩尔性质(68)

习题(74)

第4章化工过程的能量分析(77)

4.1能量的形式(77)

4.2热力学第一定律的数学表达式——能量平衡方程(81)

4.2.1封闭系统的能量平衡方程(81)

4.2.2稳流系统的能量平衡方程(81)

4.2.3能量平衡方程的应用(82)

4.3热力学第二定律与功、热间的转化(88)

4.3.1流体的压缩(88)

4.3.2流体的膨胀(90)

4.3.3热力学第二定律(93)

4.3.4热源(94)

4.3.5热机(94)

4.3.6可逆和不可逆过程(97)

4.3.7Carnot循环(99)

4.3.8Rankine循环——蒸汽动力循环的理想循环(100)

4.3.9实际蒸汽动力循环与理想循环的偏差(103)

4.3.10Rankine循环效率的提高(105)

4.3.11制冷机和热泵(108)

4.3.12逆向Carnot循环(110)

4.3.13理想蒸气压缩制冷循环(111)

4.3.14实际的蒸气压缩制冷循环(113)

4.3.15改进的蒸气压缩制冷系统(115)

4.3.16吸收式制冷(117)

4.3.17热泵的应用(118)

4.3.18深度冷冻循环(120)

4.4理想功、损失功和热力学效率(123)

4.4.1理想功(123)

4.4.2损失功(125)

4.4.3热力学效率(125)

4.5熵产生与熵平衡(127)

4.5.1熵产生(127)

4.5.2熵平衡(128)

4.6有效能与有效能效率(129)

4.6.1有效能与无效能的定义(129)

4.6.2稳态流动过程有效能计算(130)

4.6.3无效能(133)

4.6.4过程的不可逆性和有效能效率(134)

4.7能源与环境(140)

习题(142)

第5章相平衡(146)

5.1相平衡基础(146)

5.1.1相平衡判据(146)

5.1.2相律(147)

5.2逸度和逸度系数(147)

5.2.1纯物质的逸度和逸度系数(147)

5.2.2混合物中组分的逸度和逸度系数(148)

5.2.3混合物的逸度和逸度系数(149)

5.2.4通过逸度表示的相平衡准则(149)

5.2.5逸度和逸度系数的计算(150)

5.2.6混合物的逸度与其组分逸度之间的关系(157)

5.2.7纯液体的逸度(158)

5.3活度和活度系数(159)

5.3.1理想混合物(159)

5.3.2活度和活度系数的定义(160)

5.3.3标准态的选择(161)

5.3.4混合过程性质变化(163)

5.3.5超额性质(164)

5.3.6活度系数模型(165)

5.4汽液平衡相图(172)

5.5互溶系的汽液平衡计算(175)

5.5.1状态方程法(175)

5.5.2活度系数法(175)

5.5.3烃类系统的K值法(177)

5.5.4中、低压下泡点和露点的计算(180)

5.5.5中、低压下闪蒸计算(190)

5.5.6高压汽液平衡计算(193)

5.5.7汽液平衡数据的热力学一致性检验(194)

5.6气液平衡——气体在液体中的溶解度(196)

5.6.1气体在液体中的溶解度(197)

5.6.2压力对气体溶解度的影响(197)

5.6.3气体溶解度与温度的关系(198)

5.6.4状态方程计算气液平衡(199)

5.7液液平衡(200)

习题(202)

第6章化学平衡(206)

6.1反应进度(206)

6.2化学反应平衡常数(208)

6.2.1化学反应平衡的判据(208)

6.2.2标准Gibbs自由能变化与平衡常数(209)

6.2.3平衡常数的计算(209)

6.2.4温度对平衡常数的影响(210)

6.2.5平衡常数与平衡组成间的关系(211)

习题(215)

参考文献(217)

附录(218)

附录1一些物质的基本物性数据(218)

附录2一些物质的标准热化学数据(221)

附录3一些物质的Antoine方程系数(228)

附录4一些物质的理想气体热容温度关联式系数(238)

附录5一些物质的液体热容温度关联式系数(242)

附录6水和水蒸气的性质(245)

附录7R134a的性质(255)

附录8空气的T-S图(260)

附录9氨的t-S图(261)

附录10R12的lnp-H图(262)

附录11R22（CHClF2）的lnp-H图 (263)

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