化工熱力學課程考前輔導

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1、基本概念是熱力學的靈魂，因此正確地理解是學好化工熱力學課程的基礎(chǔ)?；靖拍睿合到y(tǒng)(system)與系統(tǒng)的性質(zhì)：環(huán)境(surroundings)與環(huán)境的性質(zhì)：熱力學函數(shù)有：基本特征量：熱力學函數(shù)有：基本特征量：狀態(tài)函數(shù)與過程函數(shù)強度性質(zhì)與容量性質(zhì)平衡狀態(tài)和可逆過程熱力學過程與循環(huán)三個理想化的概念：理想氣體：idealgas理想溶液：idealsolution可逆過程：reversibleprocess(1)為什么要引入這些理想化的概念，它們有什么作用？(2)這些理想化的概念定性表述及定量關(guān)系。問題：理解上需要費神、動腦筋的V

2、eryImportant}純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系狀態(tài)方程立方型狀態(tài)方程：VanDerWaals、RK(SRK)、PR、PT方程等多參數(shù)狀態(tài)方程：Virial、WBR、MH方程等對應(yīng)態(tài)原理及其應(yīng)用：二參數(shù)、三參數(shù)方程；普遍化Virial方程等流體的蒸氣壓、蒸發(fā)焓和蒸發(fā)熵混合規(guī)則與混合物的p-V-T關(guān)系：算術(shù)平均和幾何平均液體的p-V-T關(guān)系系統(tǒng)的特征量——Chapter2難點：已知p，T，(x)，計算V。方法：迭代求解或三次方程解析求解計算類型：p-V-T-(x)間的相互推算熱力學性質(zhì)間的關(guān)系熱力學基本方程單相系統(tǒng)的熱力學性

3、質(zhì)熵S、熱力學能U、焓H、Gibbs自由焓G計算用剩余性質(zhì)計算系統(tǒng)的熱力學性質(zhì)用狀態(tài)方程計算熱力學性質(zhì)氣體熱力學性質(zhì)的普遍化關(guān)系純組分的逸度與逸度系數(shù)純物質(zhì)飽和熱力學性質(zhì)計算熱力學圖/表Maxwell關(guān)系系統(tǒng)的熱力學函數(shù)一—Chapter3這些內(nèi)容均是針對封閉系統(tǒng)給出的，基礎(chǔ)是基于理想氣體得到的一些普遍結(jié)論與關(guān)系。課程的主線Gibbs函數(shù)(G函數(shù))反映真實氣體與理想氣體性質(zhì)之差，稱之為剩余G函數(shù)。與逸度或逸度系數(shù)的關(guān)系：重點與難點：系統(tǒng)的熱力學函數(shù)的計算方法認識：G函數(shù)對溫度、壓力的偏導數(shù)關(guān)系與意義：均相敞開系統(tǒng)熱力學基本

4、方程偏摩爾量定義、以及其與摩爾量間的關(guān)系Gibbs-Duhem方程混合過程性質(zhì)的變化混合物中組分的逸度及計算方法過量性質(zhì)、過量函數(shù)模型與活度系數(shù)關(guān)聯(lián)式理想溶液及其標準態(tài)系統(tǒng)的熱力學函數(shù)二—Chapter4這些內(nèi)容均是針對敞開系統(tǒng)給出的，基礎(chǔ)是基于混合物的理想氣體狀態(tài)方程以及理想溶液得到的一些普遍結(jié)論與關(guān)系。反映真實溶液和理想溶液性質(zhì)之差,稱為過量Gibbs函數(shù)。與活度或活度系數(shù)的關(guān)系為實驗數(shù)據(jù)的熱力學一致性檢驗的基礎(chǔ)——Gibbs-Duhem方程Gibbs-Duhem方程是一個微分方程，因此掌握微積分的計算是必須的理想溶液

5、定性表述與定量關(guān)系；標準態(tài)的引入目的及兩種條件下的標準態(tài)?；疃?、活度系數(shù)及其標準態(tài)；各種形式的活度系數(shù)模型平衡篇：相平衡與化學反應(yīng)平衡平衡性質(zhì)與判據(jù)，混合物的汽液相平衡及其表達:相圖、及其汽(氣)液平衡方程混合物相平衡關(guān)系(溫度T、壓力p、與各相的組成)的確定汽液相平衡計算類型與方法：T，p，x，y相互推算及雙重迭代循環(huán)計算方法氣液平衡計算Gibbs-Duhem方程應(yīng)用于汽液平衡數(shù)據(jù)的熱力學一致性校驗液液平衡平衡計算相平衡——Chapter5含恒(共)沸物特征：汽液兩相組成相等，即xi=yi掌握單相封閉系統(tǒng)和多相復雜系統(tǒng)化

6、學反應(yīng)的計量關(guān)系；掌握反應(yīng)平衡常數(shù)和標準自由焓變化的關(guān)系，平衡常數(shù)、平衡組成的計算；了解溫度對系統(tǒng)平衡組成的影響；化學反應(yīng)平衡——Chapter9化學反應(yīng)進度；反應(yīng)的平衡常數(shù)和標準Gibbs自由焓變化值間的關(guān)系，以及平衡常數(shù)和平衡組成的計算等。工程熱力學篇：熱力學第一定律與第二定律及其工程應(yīng)用熱力學第一定律——Chapter6敞開系統(tǒng)熱力學第一定律穩(wěn)定流動與可逆過程可逆軸功與實際軸功的計算氣體壓縮及膨脹過程熱力學分析節(jié)流與等熵膨脹過程中的溫度效應(yīng)敞開系統(tǒng)的熱力學第一定律：——穩(wěn)定流動過程及其各種特殊條件下的應(yīng)用目的就是利用

7、狀態(tài)函數(shù)的變化量來計算：①熱：Q②功：Ws熱力學第二定律——Chapter7熱力學第二定律的定性表述方式和熵衡算方程；弄清一些基本概念，如系統(tǒng)與環(huán)境、環(huán)境狀態(tài)、可逆的熱功轉(zhuǎn)換裝置(即Carnot循環(huán))、理想功與損失功、有效能與無效能等；熵衡算方程、理想功與損失功的計算及有效能衡算方法對化工單元過程進行熱力學分析，對能量的使用和消耗進行評價。穩(wěn)定流動過程熵衡算方程：有效能的綜合利用：理想功與有效能也是一種Gibbs函數(shù)。理想功有效能目的就是利用狀態(tài)函數(shù)變化量和第一定律來計算熵的產(chǎn)生量：來源于熱交換量Q理想功與損失功的計算及其

8、對化工單元過程：流體流動、傳熱、混合與分離等的分析化工過程的用能評價及其準則環(huán)境與環(huán)境狀態(tài)，有效能的計算及其對化工單元過程：流體流動、傳熱、混合與分離等的分析效率的定義：分為第一定律效率(熱機效率)和第二定律效率(熱力學效率或有效能效率)Rankine循環(huán)的熱力學分析方法，熱效率、氣耗率的概念與計算，以