歡迎參加化工熱力學課程的學習山東輕工業(yè)學院教務(wù)處

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,大 家 好！,歡迎參加化工熱力學課程的學習,Thermodynamics for Chemical Engineering,第一章 緒 言,一、熱力學研究的目的及意義,3）計算平衡狀態(tài)下的熱力學性質(zhì)（重點）,2）解決平衡問題，特別是相平衡,1）對過程進行可行性分析，使能量有 效利用,1 研究的目的,運用經(jīng)典熱力學原理解決實際問題,1-1 化工熱力學的目的和任務(wù),2 熱力學研究的意義,通過一定的理論方法，將熱力學性質(zhì)與,p

2、,、,T,和組成等直接測量的物理量聯(lián)系起來，為物性間的相互推算提供基礎(chǔ)。,M=M,（,T，,p,，,x,）,公式 1-1,T，p,和組成,系統(tǒng)的狀態(tài),其它的所有的,熱力學性質(zhì),由此可實現(xiàn):,3)當實驗數(shù)據(jù)有誤差時，可以由經(jīng)典熱力學的普遍化關(guān)系檢驗、評價、篩選實驗數(shù)據(jù)。,2)從有限的實驗數(shù)據(jù)獲得更系統(tǒng)的物性的信息；,1)從容易測量的性質(zhì)推測難測量的性質(zhì)；,我們稱能確定體系狀態(tài)的強度性質(zhì)最小數(shù)目為,自由度,，用于確定體系狀態(tài)的強度性質(zhì)稱為,獨立變量,，其它需要求解的強度性質(zhì)稱為,從屬變量。,二.化工熱力學的含義,經(jīng)典熱力學,的原理,模型,解決化工過程,實際問題,。,化工熱力學就是運用經(jīng)典熱力學的原

3、理，結(jié)合反映系統(tǒng)特征的模型，解決工業(yè)過程（特別是化工過程）中熱力學性質(zhì)的計算和預測、相平衡和化學平衡計算、能量的有效利用等實際問題。,1-2 化工熱力學與物理化學的關(guān)系,物理化學,經(jīng)典熱力學,基本原理,理想體系,模型,接近實際,的體系,化工熱力學,1-3 經(jīng)典熱力學的局限性,1 經(jīng)典熱力學,以宏觀方法研究平衡態(tài)體系熱力學稱為經(jīng)典熱力學。,2 經(jīng)典熱力學的特點,大量宏觀現(xiàn)象,普遍性規(guī)律,研究方法簡單、可靠、解決工程問題比較容易,觀察、實驗,3 經(jīng),典,典熱力,學,學的局,限,限,1）不,能,能解釋,微,微觀本,質(zhì),質(zhì),2）不,能,能描述,過,過程變,化,化的細,節(jié),節(jié)，也,無,無法,解,解釋其,

4、發(fā),發(fā)生變,化,化的內(nèi),部,部原因,3）在,解,解決實,際,際問題,時,時，需,要,要與表,達,達系,統(tǒng),統(tǒng),特,特征的,模,模型相,結(jié),結(jié)合，,即,即需要,與,與研究,系,系統(tǒng)特,征,征的統(tǒng),計,計力學,相,相結(jié)合,。,。,1-4 化,工,工熱力,學,學的研,究,究方法,1 經(jīng),典,典熱力,學,學與統(tǒng),計,計力學,相,相結(jié)合,既是經(jīng),典,典熱力,學,學的局,限,限又是,化,化工熱,力,力學解,決,決實際,問,問題的,特,特色之,一,一。,2 借,助,助計算,機,機的應(yīng),用,用，得,到,到解析,化,化的、,系,系統(tǒng)的,信,信息,1-5 化,工,工熱力,學,學的主,要,要內(nèi)容,“原理-模型-應(yīng)用

5、,”,”為化,工,工熱力,學,學內(nèi)容,“,“三要,素,素”。,原理是,基,基礎(chǔ)，,應(yīng),應(yīng)用是,目,目的，,模,模型是,應(yīng),應(yīng)用中,不,不可缺,少,少的工,具,具。,經(jīng)典熱,力,力學原,理,理，必,須,須結(jié)合,反,反映系,統(tǒng),統(tǒng)特征,的,的模型,，,，才能,應(yīng),應(yīng)用于,解,解決化,工,工過程,的,的實際,問,問題。,模型,第,第2、4章,原理,第,第3、4章,應(yīng)用,第,第5、6章,在其他,領(lǐng),領(lǐng)域的,應(yīng),應(yīng)用,第,第7章,，,，為高,等,等化工,熱,熱力學,承,承前啟,后,后。,1-6 熱,力,力學基,本,本概念,回,回顧,一 系,統(tǒng),統(tǒng)與環(huán),境,境,熱力學,研,研究的,對,對象總,是,是選擇,

6、宇,宇宙中,的,的一部,分,分，這,部,部分選,定,定的空,間,間稱為,系,系統(tǒng)，,其,其余為,環(huán),環(huán)境。,系,系統(tǒng)又,分,分為：,1 封,閉,閉系統(tǒng),：,：與環(huán),境,境無物,質(zhì),質(zhì)傳遞,是化工,熱,熱力學,最,最感興,趣,趣的系,統(tǒng),統(tǒng)之一,2 敞,開,開系統(tǒng),：,：與環(huán),境,境有物,質(zhì),質(zhì)傳遞,均相敞,開,開系統(tǒng),是,是非均,相,相系統(tǒng),達,達到平,衡,衡的前,提,提，其,熱,熱力學,關(guān),關(guān)系式,表,表達了,與,與環(huán)境,間,間能量,、,、物質(zhì),傳,傳遞對,系,系統(tǒng)性,質(zhì),質(zhì)的影,響,響。,當,T,、,p,一定時,是混,合,合物性,質(zhì),質(zhì)與組,成,成的關(guān),系,系。,非均相,封,封閉系,統(tǒng),統(tǒng)

7、在沒,有,有達到,平,平衡狀,態(tài),態(tài)時，,其,其中的,任,任何一,個,個相都,可,可以看,作,作為均,相,相敞開,系,系統(tǒng)。,當系統(tǒng),達,達到平,衡,衡狀態(tài),時,時，各,敞,敞開系,統(tǒng),統(tǒng)之間,通,通過邊,界,界傳遞,物,物質(zhì)和,能,能量的,凈,凈值為,零,零，各,相,相的組,成,成、溫,度,度、壓,力,力不再,發(fā),發(fā)生變,化,化，此,時,時系統(tǒng),中,中任何,一,一個均,相,相敞開,系,系統(tǒng)都,可,可以視,為,為均相,封,封閉系,統(tǒng),統(tǒng),3 孤,立,立系統(tǒng),：,：,與環(huán)境,既,既無能,量,量傳遞,有,有無物,質(zhì),質(zhì)傳遞,的,的系統(tǒng),。,。,二 強,度,度性質(zhì),與,與容量,性,性質(zhì),1 強,度,

8、度性質(zhì),一類與,系,系統(tǒng)的,尺,尺寸（,物,物質(zhì)的,量,量）無,關(guān),關(guān)的性,質(zhì),質(zhì)，如,T,p,等。摩,爾,爾性質(zhì),是,是強度,性,性質(zhì)。,系統(tǒng)的,狀,狀態(tài)由,系,系統(tǒng)的,強,強度性,質(zhì),質(zhì)決定,，,，確定,系,系統(tǒng)所,需,需要的,強,強度性,質(zhì),質(zhì)稱為,獨,獨立變,量,量，其,數(shù),數(shù)目由,相,相律計,算,算,2,容,容量性,質(zhì),質(zhì),與系統(tǒng),中,中物質(zhì),量,量的多,少,少有關(guān),的,的性質(zhì),，,，如,M,t,三,狀,狀態(tài)函,數(shù),數(shù),與系統(tǒng),狀,狀態(tài)變,化,化的途,徑,徑無關(guān),，,，僅取,決,決于初,態(tài),態(tài)和終,態(tài),態(tài)的量,。,。系統(tǒng),的,的性質(zhì),都,都是狀,態(tài),態(tài)函數(shù),四 平,衡,衡狀態(tài),與,與

9、可逆,過,過程,1 平,衡,衡狀態(tài),是一種,靜,靜止狀,態(tài),態(tài)，系,統(tǒng),統(tǒng)與環(huán),境,境之間,凈,凈流（,物,物質(zhì)和,能,能量）,為,為零。,平,平衡狀,態(tài),態(tài)的定,量,量描述,是,是本教,材,材的重,要,要內(nèi)容,。,。,2 可,逆,逆過程,是系統(tǒng),經(jīng),經(jīng)過一,系,系列平,衡,衡狀態(tài),完,完成的,，,，其功,耗,耗與沿,同,同路徑,逆,逆向完,成,成該過,程,程所獲,得,得的功,是,是等量,的,的，是,實,實際過,程,程的理,想,想極限,，,，為不,可,可逆過,程,程提供,了,了效率,的,的標準,五 熱,力,力學過,程,程與循,環(huán),環(huán),1 熱,力,力學過,程,程,系統(tǒng)從,一,一個平,衡,衡狀態(tài),

10、到,到另一,個,個平衡,狀,狀態(tài)的,變,變化稱,為,為熱力,學,學過程,。,。,有等溫,、,、等壓,、,、等容,、,、等熵,、,、等焓,、,、絕熱,、,、可逆,等,等過程,2 熱,力,力學循,環(huán),環(huán),系統(tǒng)經(jīng),過,過某些,過,過程后,又,又回到,了,了初態(tài),1-7 熱,力,力學性,質(zhì),質(zhì)計算,的,的一般,方,方法,1 變,量,量分析,基于相,律,律分析,系,系統(tǒng)的,獨,獨立變,量,量和從,屬,屬變量,2 由,經(jīng),經(jīng)典熱,力,力學原,理,理得到,普,普遍化,關(guān),關(guān)系式,。,。,特別是,將,將熱力,學,學性質(zhì),與,與能容,易,易測量,的,的,p、V,、,、T,、,及,及組,成,成性質(zhì),和,和理想,氣

11、,氣體等,壓,壓熱容,聯(lián),聯(lián)系起,來,來；,由狀態(tài),函,函數(shù)的,數(shù),數(shù)學特,性,性可得,：,：,由經(jīng)典,熱,熱力學,原,原理，,可,可以得,到,到,與,和,之間的,依,依賴關(guān),系,系，即,成,成為從,推算熱,力,力學性,質(zhì),質(zhì)的有,用,用的方,程,程,和,來,、,4 數(shù),學,學求解,。,。,如狀態(tài),方,方程,理想氣,體,體狀態(tài),的,的熱容,方,方程：,或活度,系,系數(shù)模,型,型,3 引,入,入表達,系,系統(tǒng)特,性,性的模,型,型,課程學,習,習主要,以,以應(yīng)用,為,為目的,主要參,考,考資料,1,雷一東,，,，葛喜,臣,臣編，,化工,熱,熱力,重,重慶,，,，重慶,大,大學出,版,版社，198

12、8 年,2 陳鐘,秀,秀，顧飛,燕,燕.化工,熱,熱力學（,高,高等,學,學,校,校教材）.1993.化學,工,工業(yè)出版,社,社.,3,Smith,J.M.,Van Ness H.C.,AbbottM.M.,6thed,化學工業(yè),出,出版社引,進,進，2002,4,Prausnitz,JM，RudigerN L,deAzevedoE D,N.J.Prentice,HallPTRc1999.,5 涂,淑,淑鳳，李,前,前某編，,化工熱,力,力學，,廣,廣,州,州，華南,理,理工大學,出,出版社，1992 年,6 馬沛,生,生，化,工,工數(shù)據(jù),，,，北京，,中,中國,石,石,化,化出版社,7,Sa

13、ndler,S I,3 rd ed,New York,Wiley,1999,8 Baum EJ.,Boston,BacaRaton,1998,10,Poling BE，Prausnitz JM,OConnell JP,5thed,NewYork,McGraw-Hill，2000,11http:/ceaspub.eas.asu.edu/ece340/roperty%20data.htm,13Schwarzenbach RP,GschwendP M,ImbodenD M.,2 nded,Wiley,2003，,中譯“環(huán),境,境有機化,學,學”化學,工,工業(yè)出版,社,社，北,京,京，2004,化學工

14、業(yè)出版社,面向21世紀課程教材化工熱力學,本書介紹了經(jīng)典熱力學原理及其在化工中的應(yīng)用。全書分為七章，第1章至第5章的主要內(nèi)容有緒論、流體,p-V-T,和狀態(tài)方程、均相封閉系統(tǒng)熱力學原理及應(yīng)用、非均,相封閉系統(tǒng)的熱力學原理及應(yīng)用；第6章是流動系統(tǒng)的熱力學,原理及應(yīng)用；第7章介紹了熱力學在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。本書是化學工程與工藝專業(yè)本科生的化工熱力學 教材，,也能供從事化學、化工、輕工、材料和熱動力的教師、研究,生和工程技術(shù)人員參考。,化學工業(yè)出版社,高等學校化工熱力學教材,本書內(nèi)容包括：緒論、流體的熱力學性質(zhì)、熱力學第一定,律及其應(yīng)用、熱力循環(huán)熱力學第二定律及其應(yīng)用、化工,過程熱力學分析、溶液熱力學

15、基礎(chǔ)、流體相平衡和化學反應(yīng),平衡，共八章。本書除作教科書外，也可供從事化工過程的,工程技術(shù)人員參考。,朱自強，,徐,徐汛,陳新志,蔡振云,胡望月,清華大學出版社,清華大學化工熱力學教材,本書是大學化工熱力學的教材。,內(nèi)容包括：熱力學基礎(chǔ)定律、流體的,p-V-T,關(guān)系和液體,的熱力學性質(zhì)、氣體的壓縮和膨脹過程、熱功轉(zhuǎn)換過程及,其熱力學分析、液體溶液、流體相平衡和化學反應(yīng)平衡。本書除作大學化工類各專業(yè)的教科書外，也可供從事化,學工業(yè)、石油化工、輕工、材料和熱能動力的技術(shù)人員參考。,高等教育出版社,高等學校教學參考書流體的分子熱力學,本書內(nèi)容包括流體的熱力學、分子間力與位能函數(shù)、流,體的,p-V-T

16、,關(guān)系、混合物的逸度、溶液的理論、活度系數(shù)關(guān),聯(lián)式等部分。本書可作為大學生學習化學熱力學、統(tǒng)計熱,力學、化工熱力學時的參考書，也可作為研究生的教材，,以及供有關(guān)科技人員參考。,童景山,胡英,熱力學專,著,著譯本,流,流體熱力,學,學（平,衡,衡理論的,導,導論）,本書根據(jù),趙,趙廣緒,R.A.THERMODYNAMICSOF FLUIDS AnIntrodutiontoequilibriumTheory,一書譯出,。,。書中主,要,要介紹了,熱,熱力學的,平,平衡理論,。,。從其基,礎(chǔ),礎(chǔ)原理出,發(fā),發(fā)，著重,敘,敘述了真,實,實體系的,平,平衡模型,，,，并用多,種,種不同類,型,型的實例,對,對真實體,系,系平衡模,型,型加以論,證,證，體現(xiàn),了,了熱力學,理,理論的最,新,新成就和,最,最新應(yīng)用,。,。全書敘,述,述嚴謹，,邏,邏輯性強,，,，是一本,具,具有相當,水,水平的熱,力,力學專著,。,。,本,本書適用,于,于大學化,工,工系師生,作,作為熱力,學,學課程的,參,參考書，,也,也可供化,工,工科研、,設(shè),設(shè)計以及,煉,煉油行業(yè),的,的工程技,術(shù),術(shù)人員參,考,考。,CH