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课程基本信息

课程编码:06B30150

课程类别:未设置

先修课程:高等数学、物理化学、化工原理

适用专业:化学工程与工艺

开课院部:化工与制药学院

课程负责人:
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课程展示


课程简介

化工热力学以热力学第一、第二定律为基础,研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用,深刻阐述了各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态;利用化工热力学的基本理论对化工中能量进行分析;利用化工热力学的原理和模型对化工中涉及到的化学反应平衡原理、相平衡原理等进行分析和研究;利用化工热力学的方法对化工中涉及的物系的热力学性质和其它化工物性进行关联和推算等,系统地讲授将热力学原理应用于化学工程技术领域的研究方法。

课程教学要求

序号

专业毕业要求

课程教学要求

关联程度

1

工程知识

理论联系实际,灵活分析和解决实际化工生产和设计中的有关涉及平衡的问题,掌握解决复杂化学工程问题所需的工程基础和专业知识。

H

2

问题分析

利用化工热力学的方法对化工中涉及的物系的热力学性质和其它化工物性进行关联和推算;并学会利用化工热力学的基本理论对化工中能量进行分析等。掌握自然科学和工程科学的基本原理,运用经典热力学的原理,结合反映系统特征的模型,解决工业过程(特别是化工过程)中热力学性质的计算和预测、相平衡和化学平衡的计算、能量的相互转化和有效利用等实际问题。

H

3

设计/开发解决方案

 

 

4

研究

 

 

5

使用现代工具

 

 

6

工程与社会

 

 

7

环境和可持续发展

 

 

8

职业规范

 

 

9

个人和团队

 

 

10

沟通

 

 

11

项目管理

 

 

12

终身学习

 

 

 

课程教学内容

章节

名称

主要内容

重难点关键词

学时

类型

绪   论

1.热力学的范畴

2.化工热力学在化工中的重要性

3.化工热力学的任务和主要研究内容

4.化工热力学处理问题的方法

5.如何学好本课程

  1. 经典热力学
  2. 分子热力学

2

 

理论讲授

流体的PVT 关系和状态方程

1.纯流体的PVT关系

2.流体的状态方程

3.对比态原理和普遍化关联式

4.液体的P-V-T 关系

5.真实气体混合物的P-V-T 关系

6.状态方程的比较、选用和应用

1. 立方型状态方程的普遍特点及计算

2. 三参数压缩因子图

3. 多参数状态方程

4. 维里方程的几种形式

8

 

理论讲授

纯流体的热力学性质计算

1. 热力学性质间的关系

2. 焓变和熵变的计算

3. 纯物质的热力学性质图和表

1. 封闭系统热力学基本方程

2. 麦克斯韦关系式

3. 剩余性质

4. 水蒸气表的构成及使用

6

 

理论讲授

溶液热力学性质的计算

1.均相敞开体系的热力学基本关系

2.偏摩尔性质

3.混合变量

4.逸度和逸度系数

5.理想溶液

6.活度及活度系数

1. 偏摩尔量的计算

2. 吉布斯—杜亥姆方程

3. 混合性质的概念

4. 理想溶液及其标准态

5. 逸度与逸度系数

10

 

理论讲授

相平衡

1 相平衡基础

2 互溶系统的汽液平衡关系式

3汽液平衡

4 汽液平衡数据的热力学一致性检验

1. 低压下汽液平衡的表达式及计算

2. 中低压下泡、露点计算

3. 高压汽液平衡的几个基本关系式

4. 汽液平衡一致性校验的依据

10

 

理论讲授

化工过程能量分析

1 热力学第一定律及其应用

2 热力学第二定律及其应用

3 理想功、损失功和热力学效率

4有效能

5化工过程能量分析及合理用量

1. 稳流系统的热力学第一定律

2. 理想功的概念及定义

3. 有效能与理想功的关系

4. 有效能平衡方程式及有效能分析

6

 

理论讲授

压缩、膨胀、动力循环与制冷循环

1 气体的压缩

2 气体的膨胀

3 蒸汽动力循环

4 制冷循环

1. 逆卡诺循环制冷的循环过程

2. 蒸汽压缩制冷循环

3. 吸收式制冷的循环途径与实现制冷的原理

6

 

理论讲授

 

考核要求及成绩评定

序号

成绩类别

考核方式

考核要求

权重(%)

备注

1

期末成绩

期末考试

闭卷

70

百分制,60分为及格

2

平时成绩

作业

6次

15

 

4

小测试

1次

10

优、良、中、及格、不及格

6

平时表现

出勤情况

5

2次未参加课程则无法获得学分

 

学生学习建议

  • 学习方法建议

1. 关注化工行业相关研究,理论结合实际,激发学生逻辑思维;

2. 在网上观看其它相关国家级或省级精品资源共享课或视频公开课。

  • 学生课外阅读参考资料

J. M. Smith, and H. C. Van Ness, Introduction Chemical Engineering Thermodynamics, 7th Ed., Co., 北京:化学工业出版社,2006

课程改革与建设

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