《化工热力学》课程考试大纲

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天津大学博士研究生考试化工热力学复习提纲和参考书目

天津大学博士研究生考试化工热力学复习提纲和参考书目

一、考试的总体要求1. 考察考生是否总体上掌握化工热力学2. 考察考生对化工热力学重点内容掌握深度,同时考察能不能利用化工热力学知识3. 在经典热力学与分子热力学中,重点在前者,但也要求考生对分子热力学有定性的了解。

相应的,在计算模型上,不要求死背公式,但要求理解模型出发点及计算范围、适用性二、考试内容及比例1. 分子间作用力及位能函数2. 液体的PVT关系3. 温度和压力对热力学函数的影响4. 逸度与活度,活度系数关联式5. 相平衡基本关系,汽液平衡,活度系数法及状态方程法6. 气液平衡,液液平衡,固液平衡,超临界萃取平衡的特点7. 热化学与化学平衡8. 工程热力学初步(压缩及冷凝)9. 环境热力学初步10. 化工数据初步其中2~6约占75%,1、7~10约占25%。

三、考试题型及比例1. 小概念及解释题约20分2. 证明题及推演题约20分3. 讨论题及计算题约35分4. 综合讨论题约25分在以上题中,大部都可选做,即可在若干题中选择几个做。

四、考试形式及时间笔试,3小时。

五、主要参考书目1. 马沛生等. 化工热力学(通用型),北京,化学工业出版社,20052. Prausnitz J M, et al. Molecular thermodynamics of Fluid Phase Equilibria, 3rd. ed, Prentice Hall, 19993. 胡英. 流体的分子热力学,北京,高等教育出版社,19824. Smith J M, et al. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 7th ed, McGraw-Hill, 2004。

化工热力学总结提纲

化工热力学总结提纲

化工热力学”课程,学习重点及要求(2009年11 月12 日)第二章流体的pVT关系(1)理解气体的非理想性,掌握状态方程的基本选择方法(2)掌握截项virial方程、立方型方程、普遍化关联式的使用(3)熟悉状态方程的混合规则(基本类型)与交互作用参数的使用(简化原则与获得方法),掌握混合物pVT关系的原则求解方法(4)熟悉状态方程的基本选择方法(5)掌握饱和液体体积的计算方法(6)理解学习流体的pVT关系的应用意义第三章流体的热力学性质:焓和熵(1)了解单组分流体的热力学基本关系(2)熟悉Bridgeman表的使用(3)熟悉蒸汽压方程,掌握蒸汽压的计算(4)掌握剩余性质的计算,单组分流体的焓变与熵变的计算(5)掌握水蒸汽表、热力学性质图的使用(6)了解多组分流体的热力学基本关系(7)理解多组分流体的非理想性,掌握混合物与溶液的概念区别(8)掌握理想混合物的概念,熟悉混合性质的基本关系(9)熟悉偏摩尔性质及其与混合物性质关系的分析与计算(10)掌握多组分流体的焓变与熵变的计算第四章能量利用过程与循环(1)掌握系统能量平衡方程的表述方法(2)掌握气体压缩过程与膨胀过程在T-S图和lnp-H图上的分析与计算,以及功量计算方法(3)熟悉简单蒸汽动力循环(Rankine cycle)在T-S图和Inp-H图上的分析与计算(4)熟悉简单蒸汽压缩制冷循环在T-S图和Inp-H图上的分析与计算(5)了解热泵的概念与基本原理2(6)了解深度冷冻与液化的基本原理第五章过程热力学分析(1)了解熵产生以及能量质量不守衡定理(2)熟悉函数的概念,熟悉环境基准态的概念。

(3)了解热量、物质标准、稳定流动体系函数的原则求解方法(4)掌握损失的概念、系统铝平衡方程的表述方法(5)熟悉效率(6)了解分析的基本方法第六章流体的热力学性质:逸度与活度(1)了解多组分流体热力学性质标准态的规定(2)掌握气体和液体纯组分逸度的计算,多组分体系中的组分逸度的计算(3)熟悉超额性质及其与活度系数的关系(4)了解用活度计算混合焓(5)熟悉溶解度参数模型、van larr模型、Margulars模型和Wilson模型的使用(包括模型参数的获取)以及活度系数模型的基本选择方法第七章流体相平衡(1)了解二元体系VLE与LLE相图(2)掌握VLE关系的基本模型(3)掌握VLE问题的计算(4)了解VLE数据的热力学一致性检验方法;(5)了解共沸现象的判别方法(6)了解LLE关系的基本模型第八章化学平衡( 1 )熟悉平衡组成的反应进度表示方法(2)了解反应体系的独立反应数的确定方法(3)掌握化学平衡关系的基本模型(4)掌握均相气相反应计算方法(5)了解液体混合物反应、溶液反应和非均相反应平衡的计算方法3总结提纲第二章流体的pVT关系(1)概念:理解气体,非理想性(相关特性的描述参数:偏心因子、偶极距),状态方程,虚拟临界性质,流体的pVT关系的图形表示(p-V图,T-p图等)(2)原理:对比态原理(3)方法:截项virial方程、RK方程、L-K方程等EOS的选择与计算;混合规则(基本类型)与交互作用参数的使用(简化原则与获得方法);混合物pVT关系的原则求解方法(4)其它:流体的pVT关系的应用意义第三章流体的热力学性质:焓和熵(1)概念:蒸汽压方程;剩余性质;混合物与溶液的概念区别;理想混合物;混合性质;偏摩尔性质;无限稀释偏摩尔性质;热力学性质的标准态规定(2)原理:偏摩尔性质加成关系、Gibbs-Duham方程等(3)方法:熟悉Bridgeman表的使用;蒸汽压、气化焓的计算;单组分流体的焓变与熵变的计算;水蒸汽表、热力学性质图(T-S图、lnp-H图、焓浓图等)的使用;偏摩尔性质与多组分流体性质的3个关系分析(包括结合标准态的分析);利用偏摩尔性质、混合性质计算多组分流体的焓变与熵变(4)其它:获得混合性质的方法第四章能量利用过程与循环(1)概念:流动体系的能量数量与焓(2)原理:能量数量守衡定理(焓守衡定理)(3)方法:稳流系能量平衡分析(包括对象系统的界定和系统边界的能流评价等);气体压缩过程与膨胀过程的数值分析与在T-S图和Inp-H图上的分析和计算,包括膨胀过程的温度效应分析以及功量计算方法;简单蒸汽动力循环(Rankine cycle)的在T-S 图和ln»H图上的分析与计算;简单蒸汽压缩制冷循环在T-S图和Inp-H图上的分析与计算(4)其它:第五章过程热力学分析4(1)概念:熵产生;流动体系的能量质量与勺;勺损失(2)原理:能量质量不守衡定理(〒不守衡定理)(3)方法:稳流系2平衡分析(包括对象系统的界定和系统边界的2流、内部损失的评价等);热量〒的计算;物质标准铝的计算;流体勺的计算;〒效率与〒损失率;〒分析的基本方法(4)其它:第六章流体的热力学性质:逸度与活度(1)概念:逸度(逸度系数);活度(活度系数);理想混合物与Lewis/Ra ndall 规则;逸度与活度的标准态规定;超额性质(2)原理:基于逸度或活度的多组分流体偏摩尔Gibbs函数的模型化(3)方法:逸度的计算(气体纯组分逸度的计算,液体纯组分逸度的计算,多组分体系中的组分逸度的计算);用活度计算混合焓;超额性质及其与活度系数的互推关系;溶解度参数模型、van larr模型、Margulars模型和Wilson模型等ACM的选择与活度系数的计算(包括模型参数的获取)(4)其它:第七章流体相平衡(1)概念:二元体系VLE与LLE相图;VLE条件(2)原理:等温等压条件下,基于Gibbs函数变的零判据所建立的VLE模型( 3) 方法:VLE 模型建立(逸度系数模型,逸度系数与活度系数组合模型,标准态的选择,VLE模型的应用选择与简化等);根据VLE问题(5种典型问题)建立原则求解程序;LLE问题的模型化及原则求解;熟悉共沸现象的判别( 4) 其它:第八章化学平衡( 1 ) 概念:反应进度;化学平衡条件;平衡常数(2)原理:等温等压条件下,基于Gibbs函数变的零判据所建立的化学平衡模型( 3) 方法:反应体系的独立反应数的确定;化学平衡模型建立(逸度系数与活度系数在模型中的运用,标准态的选择,化学平衡模型的应用选择与简化等);根据化学平衡问题建立原则求解程序。

化工热力学复习提纲-2010

化工热力学复习提纲-2010

化工热力学复习提纲-2010化工热力学复习提纲第二章1.临界点含义及表达式(2-1,2-2)2.立方型方程、普遍化Virial方程(第二、三Virial截断式)的叠代求解摩尔体积、压缩因子(例题2-1);Virial方程B值的普遍化计算(2-39,2-40)。

3.偏心因子定义及表达式,三参数对应态原理。

(2-37),(2-36)4.理想气体模型:(!)理想气体过程变化,如ΔU,ΔH,ΔS,ΔV,Q,W等(2-71,2-72)(2)理想气体通过节流阀过程变化,ΔU,ΔH,ΔS,ΔT 等5.纯物质的P-T,P-V相图(如过热蒸汽、过冷液体)(P5)6.焓、熵的计算式及应用(2-62,2-63),剩余性质的定义;设计计算气体的ΔH,ΔS的状态变化框图(图2-13)。

7. 纯液体ΔH的计算(由等压热容计算)(例题2-10)8. 纯物质逸度及逸度系数的定义,Virial方程第二截断式计算纯物质的逸度系数(2-117)9.纯液体的逸度计算式含义及Virial方程第二截断式计算纯液体的逸度(2-121,及例题2-12)。

第三章1.二元混合物,第二virial系数Bm展开式(3-6)2.偏摩尔性质的定义式及性质(3-22,3-25,3-27),Gibbs-Duhem公式(3-32)3.偏摩尔性质计算(参考例题3-4), 二元溶液偏摩尔体积的计算4.混合物组分逸度、逸度系数的定义式(3-44,3-45,3-46)、组分逸度与混合物逸度、组分逸度系数与混合物逸度系数的关系式(3-51,3-52)。

5. Lewis-Randll规则、Henry定律的适用范围6. 超额性质与混合性质变化的定义及其关系(3-33,3-37,3-83,3-87~3-91)7. 超额吉布斯自由焓与活度系数的关系式及其推导(3-86,3-94)。

8. 理想溶液概念及其混合性质变化(3-64,3-66~3-74)9.由混合物的状态方程推导组分逸度及逸度系数第五章1.封闭体系及稳态流动体系的能量平衡方程表达式及计算(5-4,5-6)2.熵增原理及稳态流动体系的熵平衡式,熵变、熵产与过程可逆性的判断(5-36)3.封闭体系及稳态流动体系的理想功的表达式及计算(换热过程)((5-41,5-44)4.恒温和变温过程热有效能的计算(5-54,5-53)5.稳流体系有效能恒算方程及有效能效率表达式(5-73,5-69)第四章1.相率(自由度)2.汽液平衡关系式及适用范围(表4-1)3.由1111γx P Py s =计算?G 和G E ,由活度系数模型计算参数及活度系数,如Van Laar 活度系数公式(3-103)。

《化工热力学》课程教学大纲

《化工热力学》课程教学大纲

《化工热力学》课程教学大纲课程名称:化工热力学课程编码:18000036学时:48学时学分:3学分开课学期:第5学期课程类别:专业课课程性质:专业必修课适用专业:化工工艺先修课程:高等数学、大学物理、物理化学、工程力学一、课程的性质、目的与任务《化工热力学》是化学工程与工艺专业本科生的一门重要的专业基础课,也是该专业的主干课程。

热力学是一门研究能量、物质和它们之间相互作用规律的科学。

在化工生产以及化工过程的开发设计中有重要的意义。

该门课系统地介绍了将热力学原理应用于化学工程技术领域的研究方法。

它以热力学第一、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。

它不但成为化工过程各环节进行理论分析的依据,而且提供了有效的计算方法,成为化学工程学的重要组成部分,是化学工程与工艺专业学生必须掌握的专业基础知识。

其主要任务是培养学生运用热力学原理分析和解决化工生产中有关能量转换、相变和化学变化的实际问题的能力,初步掌握化学过程设计与研究中获取物性数据,对化工过程进行有关计算的方法。

通过本课程的学习,使学生获得巩固的专业理论基础知识,并培养和提高学生从事专业生产管理,设计开发和科学研究工作的理论分析能力。

二、基本要求通过本课程的学习,应使学生掌握化工热力学的基本概念、理论和专业知识;能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;能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。

根据大纲要求,选用陈钟秀、顾飞燕和胡望明主编,化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材。

因为该教材与大纲要求基本适应。

化工热力学是一门理论性较强的课程,在教学方法上应以课堂讲授为主,对理论的讲授应注重学生对基本概念的理解,在理解的基础上明确重点公式的推导过程,及适用条件;并结合生产生活实例,培养学生分析、解决问题的能力。

化工热力学

化工热力学

天津市高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:化工热力学课程代码:0708第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点化工热力学是高等教育自学考试化学工程专业所开设的专业基础课程之一。

它是化学工程学的一个重要分支,也是化工过程研究、开发与设计的理论基础。

本课程系统地介绍了将热力学原理应用于化学工程技术领域的研究方法。

它以热力学第一、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。

它是一门理论性与应用性均较强的课程。

二、课程目标与基本要求设置本课程,为了使考生能够掌握化工热力学的基本概念、理论和专业知识;能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;能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。

通过本课程学习,要求考生:1、正确理解化工热力学的有关基本概念和理论;2、理解各个概念之间的联系和应用;3、掌握化工热力学的基本计算方法;4、能理论联系实际,灵活分析和解决实际化工生产和设计中的有关问题。

三、与本专业其它课程的关系化工热力学是化工类专业必修的专业基础课程,它与化学工程专业的许多其它课程有着十分密切的关系。

物理化学是本课程的基础,同时本课程又是化工原理、化工设计、反应工程、化工分离过程等课程的基础和指导。

第二部分考核内容与考核目标第一章绪论一、学习目的与要求通过本章学习,正确认识“热”的概念及人们对于“热”的认识发展过程;了解化工热力学的主要内容及研究方法。

二、考核知识点与考核目标(一)什么是“热” (一般)识记:人们对于“热”的几种认识;“热”概念的发展过程(二)化工热力学的主要内容(次重点)识记:化工热力学的主要内容理解:“化工热力学”与“物理化学”的主要区别(三)化工热力学的研究方法(一般)识记:化工热力学的研究方法有经典热力学方法和分子热力学方法。

高等化工热力学复习提纲

高等化工热力学复习提纲

RT qi xi
G
~ xi
呈直线关系 (3)Van laar方程适用于分子结构差异较大的体系
RT q i x i GE
~ xi
呈直线关系
溶解时,有热量变化 ②由于高分子由聚集态→溶剂中去,混乱度变大,每个分子有许多构象,则 高分子溶液的混合熵比理想溶液要大得多 > 因此有必要对高分子溶液的热力学函数(如混 合熵,混合热,混合自由能)进行修正。 25 二元体系气液平衡P-T相图的特点? 二元体系 相数()至少为1 ���F = N - + 2=4- 自由度最多为3 1)临界点附近的P-T图 对于纯组分,其P-T图可以用两维坐标表示出来
ni ge i i / kT N gie
i
11 在298.15 K和标准压力下,将1 mol O2(g)放在体积为V的容器中,已知电子 基态的ge,0=3,基态能量e,o=0 ,忽略电子激发态项的贡献。O2的核间距 r=1.207×10-10m。计算氧分子的qe、qr、qt
(1)
(2)
(3) qt (
m(O 2 )
2 mkT 3 2 ) V h2
32 103 kg mol-1 5.313 1026 kg 6.023 1023 mol 298.15 K Vm (O 2 ) (0.0224 m3 mol-1 ) 273.15 K 0.02445 m3 mol-1
19 处理非理想溶液的三种主要的溶液模型的特点? 非理想溶液模型大致分为三种情况 1、正规溶液模型; 正规溶液是指溶液中 SE=0或SE≌0 但HE≠0 2、无热溶液模型; 与正规溶液相反,无热溶液模型主要是溶液的HE=0或HE≌0,但SE≠0。 ∴ GE=-TSE 3、基团溶液模型 基团溶液模型是把溶液看成各种基团组成,基于各基团在溶液中的性质加和 所描述的模型。 20 简述Whol的溶液活度系数方程的的特点及其应用范围? ?特点 wohl型方程的应用范围 (1)适用正规溶液模型体系 GE=HE SE=0或SE≌0 (2)Margules方程适用于分子结构相似的体系 E

《化工热力学》课程考试大纲

《化工热力学》课程考试大纲
5.6.1等温二元汽液平衡数据热力学一致性校验
5.6.2 等压二元汽液平衡数据热力学一致性校验
5.7 共存方程与稳定性
5.7.1 溶液相分裂的热力学条件
5.7.2 液液平衡相图及类型
5.8 液.液相平衡关系与计算类型
5.8.1 液液相平衡准则
5.8.2二元系液-液平衡的计算
5.8.3 三元系液-液平衡的计算
④水蒸汽表中各栏目意义及关系
水蒸汽表使用方法
第四章 溶液热力学基础
考核知识点
4.1 可变组成系统的热力学关系
4.2 偏摩尔性质
4.3 Gibbs.Duhem方程
4.4 混合物组分的逸度和逸度系数
4.4.1 混合物逸度与逸度系数的计算方法
4.4.2 混合物逸度与组分逸度之间的关系
要求了解与掌握:
(1)dS方程、dH方程和dU方程
(2)热力学性质计算
①剩余性质MR定义:HR、SR和GR基本计算式;
②由HR和SR计算焓H和熵S的方法;
③由普遍化第二Virial系数法和普遍化压缩因子法计算HR和SR以及H和S的方法
(3)纯物质逸度和逸度系数
局部组成概念与Wilson方程、NRTL方程;
③确定活度系数与组成关联式中参数的简便方法:由一组精确的气液平衡实验数据
由恒沸点下气液平衡数据以及由无限稀释活度系数;以及由少量实验数据确定全浓度范围的活度系数
了解与掌握
(1)Wilson 方程优点和局限性;
(2)UNIQUAC方程与UNIFAC方程
(4)真实气体混合物与液体的p-V-T关系
①真实气体混合物p-V-T关系简便计算方法:虚拟临界参数法;

《化工热力学》教学大纲

《化工热力学》教学大纲

《化工热力学》教学大纲Chemica1EngineeringThermodynamics一、课程基本信息学时:48学分:3.0考核方式:考试,平时成绩占总成绩的30%中文简介:化工热力学是化学工程学的重要分支之一,与化学反应工程、分离工程关系密切,它是化工过程研究、开发和设计的理论基础。

它是将热力学理论和化学现象相结合,用热力学的定律、原理、方法来研究物质的热性质、化学过程及物理变化实现的可能性、方向性及进行限度等问题。

课程的重点在于能量和组成的计算,主要包括P-V-T关系、逸度、活度、相平衡,并且还有部分工程热力学的内容,如热机原理、制冷原理及其相关计算等。

二、教学目的与要求化工热力学的原理和应用知识是从事化工过程研究、开发以及设计等方面工作必不可少的重要理论基础,是一门理论性与工程应用性均较强的课程。

化工热力学就是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、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用等实际问题。

本课程的任务是概括、深化热力学的基本定律和有关的理论知识,研究化工过程中各种能量的相互转化和有效利用,研究各种物理化学变化过程达到平衡的理论极限、条件或状态,从而使学生获得巩固的专业理论基础知识,培养和提高学生从事化工生产、设计和科学研究工作的理论分析能力。

三、教学方法与手段1、突出重点,把教师讲授与课堂讨论相结合。

2、精讲多练,把现代教育技术(PPt课件或CA1课件)与传统黑板板书相结合。

四、教学内容及目标重点与难点:节流效应,等牖膨胀效应;Rankine循环过程及其热效率的计算;Rankine循环过程改进。

衡量学习是否达到目标的标准:熟悉蒸汽动力循环中能力利用与消耗的计算;独立完成课后习题7-17、19、20O五、推荐教材和教学参考资源1.冯新,宣爱国凋彩荣.化工热力学(第一版).北京:化学工业出版社,2010.2.张乃文,陈嘉宾,于志家.化工热力学.大连:大连理工大学出版社,2006.3.陈钟秀,顾飞燕,胡望明.化工热力学(第二版).北京:化学工业出版社,2001.4.陈志新,蔡振云,胡望明.化工热力学.北京:化学工业出版社,2001.5.朱自强,徐讯.化工热力学(第二版).北京:化学工业出版社,1991.。

自考化工热力学大纲_201211修改

自考化工热力学大纲_201211修改

(高纲号 0698)02485 化工热力学南京工业大学编(2012.11.修改)一、课程性质及其设置目的与要求(一)课程性质和特点《化工热力学》是我省高等教育自学考试化学工程专业(本科段)的一门专业课,是化学工程学分支学科之一。

《化工热力学》课程结合化工过程阐述热力学定律及其运用,是化工过程研究、设计和开发的理论基础。

本课程以“高等数学”、“大学物理”、“化学”、“物理化学”、“微机基础”和“算法语言”等为先修课程。

要求学生在学完“物理化学”,对化工厂有了初步认识(经过化工厂认识实习或化工厂实际工作),并在具备化工过程和设备初步知识(至少学完“化工原理”上册)的基础上进行学习。

本课程学完后,应考者应初步具备运用热力学定律和有关理论知识,对化工过程进行热力学分析的基本能力;应初步掌握化学工程设计和研究中获取热力学数据的方法,对化工过程进行相关计算的方法。

为学习后续课程和从事化工类专业实际工作奠定基础。

(二)本课程的基本要求1、熟悉流体P—V—T关系及其计算,纯物质热力学性质基本关系式和计算方法。

掌握以偏心因子ω为第三参数的普遍化法计算P—V—T数据和焓(H)、熵(S)数据。

掌握剩余性质定义、物理意义、计算方法及在热力学计算中的运用。

熟悉常用的热力学图表。

2、较深入地理解热力学第一定律和第二定律的基本原理。

掌握能量平衡方程,能熟练进行化工厂常见的稳流过程(如换热、流体输送等)的热功计算。

领会理想功、损失功和有效能(火用)等定义、物理意义、计算方法、运用和相互关系,能对化工过程能量利用的合理性进行初步评价。

3、熟悉蒸汽动力循环和制冷循环装置、工作原理和相关计算。

4、领会溶液热力学基本概念。

掌握偏摩尔性质、混合过程性质变化、逸度和逸度系数、活度和活度系数以及超额性质等定义、物理意义、计算方法和运用。

熟悉上述各性质间相互关系,熟悉理想溶液和非理想溶液的热力学特性。

5、熟悉相平衡条件和相平衡判据、相律及应用、完全互溶二元体系相图。

化工热力学课程简介与大纲

化工热力学课程简介与大纲

《化工热力学》课程简介课程名称:化工热力学/ Chemical Engineering Thermodynamics课程代码:20学时/学分:72/4.5课堂授课:56实验学时:16课程主要内容:本课程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。

它以热力学第一、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。

适用专业:化学工程与工艺先修课程:《高等数学IV》,《物理化学III》推荐教材:1、陈钟秀, 顾飞燕,胡望明编,《化工热力学》(第二版),化学工业出版社, 2001年2、朱自强主编,《化工热力学》(第二版),化学工业出版社, 1991年参考书:1、Smith J M and Van Ness H C. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. 6th ed.(影印版),化学工业出版社,2002年2、陈钟秀, 顾飞燕,《化工热力学例题与习题》,化学工业出版社, 1998年3、陈新志,蔡振云,夏薇,《化工热力学习题精解》,科学出版社, 2002年《化工热力学》课程教学大纲授课专业:化学工程与工艺学时数:72 学分数:4.5课程讲授:56 实验学时:16一、课程的性质和目的化工热力学是化学工程学的一个重要分支,是化学工程与工艺专业必修的专业主干课程。

化工热力学的原理和应用知识是从事化工过程的研究、开发以及设计等方面工作必不可少的重要理论基础,是一门理论性与工程应用性均较强的课程。

化工热力学就是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、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用等实际问题,为学习后续课程和解决化工过程的实际问题打下牢固的基础。

中国石油大学(华东)化学工程学院硕士研究生复试化工综合-化工热力学考试大纲

中国石油大学(华东)化学工程学院硕士研究生复试化工综合-化工热力学考试大纲

研究生复试化工综合——《化工热力学》考试大纲一.适用的招生专业化学工程与技术二.考试的基本要求要求考生系统地理解化工热力学的知识结构,掌握热力学基本定律和基本概念,掌握热力学性质数据的获取方法(查阅文献、建立数学模型、利用实验数据等)与评价方法;掌握热力学原理的应用方法(针对化工生产中的相平衡问题、能量转换与利用问题,进行过程条件或系统特性的分析与计算)。

具体包括:1.掌握纯物质的p-V-T相图;2.掌握立方型状态方程、截项virial方程、普遍化关联式的使用;熟悉状态方程的基本选择方法;3.掌握剩余性质的概念及计算,单组分流体的焓变与熵变的计算;4.掌握水蒸气表、热力学性质图的使用;5.掌握偏摩尔性质的概念与计算,混合物性质的计算;6.掌握纯气体逸度和逸度系数的计算,纯液体逸度的计算,溶液中i组分的逸度和逸度系数的计算;7.熟悉Van Laar方程、Margules方程和Wilson方程的使用(包括模型参数的获取);熟悉活度系数模型的基本选择方法;8.掌握理想溶液与非理想溶液的概念;9.掌握VLE关系的基本模型及其选用;10.掌握互溶系VLE平衡问题的计算,尤其是低压下汽液平衡的计算;11.掌握能量平衡方程、熵平衡方程的表述方法及其应用;12.掌握理想功、损失功、有效能的概念及计算;13.熟悉有效能平衡方程的表述方法以及有效能分析的基本方法;14.掌握典型化工单元过程(流体输送过程、传热过程、传质过程)的热力学分析方法;15.掌握气体压缩过程与膨胀过程在T-S图上的分析与计算;16.熟悉简单蒸汽动力循环在T-S图上的分析与计算。

三.考试的方法和考试时间考试采用闭卷笔试。

可以使用电子计算器。

考试时间为45分钟。

四.考试的主要内容与要求1. 流体的pVT关系掌握纯物质的p-V-T相图,相图上和点、线、面相关的概念及相互关系。

理解气体的非理想性,掌握状态方程的基本选择方法;掌握立方型状态方程、截项virial方程、普遍化关联式的使用;熟悉状态方程的混合规则与交互作用参数的使用,熟悉混合物pVT 关系的求解方法;熟悉饱和液体体积的计算方法;理解学习流体的pVT关系的应用意义。

化工热力学考试提纲

化工热力学考试提纲

第一章绪论○ 什么是化工热力学?研究方法,内容是什么?与化工的关系是什么?第二章纯流体的PVT关系○ 通过纯物质的p –V –T 图、p –V 图和p –T 图,了解纯物质的p –V –T 关系。

○ 掌握维里方程的几种形式及维里系数的物理意义。

○ 熟练运用二阶舍项的维里方程进行pVT 计算。

○ 理解立方型状态方程的普遍特点。

○ 重点掌握RK 方程一般形式和迭代形式的使用。

熟练运用RK 方程进行气体的pV T计算。

○ 掌握RKS 和PR 方程。

并能运用RKS 和PR 方程进行纯流体的pVT 计算。

○ 掌握偏心因子的概念。

○ 理解对比态原理的基本概念和简单对比态原理。

○ 熟练掌握三参数的对应状态原理和压缩因子图的使用。

○ 熟练运用普遍化状态方程式解决实际流体的pVT 计算。

第三章单组份流体的热力学性质○ 熟练掌握热力学性质之间的关系。

并能运用热力学基本方程和麦克斯韦关系式进行各种变量的推导。

○ 掌握焓变与熵变的计算方法。

○ 熟练运用状态方程和普遍化关联式计算熵变焓变。

○ 熟悉蒸发焓与蒸发熵。

○ 学会使用热力学性质图表进行纯物质的热力学性质计算。

○ 掌握气体和液体纯组分逸度的计算,多组分体系中的组分逸度的计算。

第4章流体混合物的热力学性质○ 掌握偏摩尔量的概念。

○ 掌握偏摩尔量的计算。

○ 熟练掌握变组分系统的热力学关系式。

○ 掌握Gibbs-Duhem 方程及其应用。

○ 熟悉混合过程性质变化和计算方法。

○ 熟练掌握真实气体理想混合物中组元的逸度、真实气体混合物中组元的逸度、液体混合物中组元的逸度及其逸度系数的定义及其他们的计算。

○ 熟悉纯液体和纯固体的活度。

○ 掌握液体混合物中组元的活度、活度系数的概念和计算方法。

○ 熟练掌握超额性质的概念及其相关计算。

○ 熟悉液体混合物中组元活度系数的测定,了解溶液中溶剂和溶质的活度及其活度系数的测定。

○ 了解活度系数方程,斯格恰-希尔勃兰德方程、弗洛瑞-哈金斯方程、Redlish-Kister经验式、沃尔型方程。

《化工热力学》课程教学大纲

《化工热力学》课程教学大纲

《化工热力学》课程教学大纲制定人:曹俭教学团队审核人:门勇开课学院审核人:饶品华课程名称::化工热力学/Chemical Engineering Thermodynamics课程代码:043021适用层次(本/专科):本科学时:48学分:3 考核方式:考试先修课程:物理化学适用专业:化学工程与工艺教材:陈钟秀,顾飞燕编,化工热力学,化学工业出版社,2012主要参考书:1、马沛生,《化工热力学》,北京:化学工业出版社,20052、陈新志,蔡振云,胡望明,《化工热力学》第二版,北京:化学工业出版社,20083、施云海,《化工热力学》,上海:华东理工大学出版社,20074、Smith J M,Van Ness H C,Abbott M M . 《Introduction to Chemical EngineeringThermodynamics》7th ed.,McGraw-Hill. New York,2005(中译本:《化工热力学导论》,化学工业出版社,2008)5、Stanley I. Sandler,《Chemical and Engineering Thermodynamics》3th ed.,北京:化学工业出版社,2002一、本课程在课程体系中的定位化工热力学是化学工程学科的一个重要分支,是化学工程与工艺专业必修的专业基础课程。

化工热力学是将热力学原理应用于化学工程技术领域。

二、教学目标1.通过本课程的学习,使学生利用真实体系(纯气体、气体混合物、液体)的PVT关系解决实际体系的相关参数的计算问题,如摩尔体积、比容等的计算;2.通过本课程的学习,使学生利用剩余焓和剩余熵概念解决实际体系的热力学函数,包括内能、焓、熵、自由能、自由焓等的计算;3.通过本课程的学习,使学生学会压缩过程参数的计算方法,学会压缩制冷循环参数计算及制冷剂选择等方法;4.通过本课程的学习,使学生学会逸度及逸度系数、活度及活度系数的计算原理及方法,学会根据实际平衡体系的条件选择相平衡的计算方法,学会热力学资料的热力学一致性校核。

化工专业考试大纲.doc

化工专业考试大纲.doc

《化工》专业考试大纲一、物理化学1.热力学第一定律可逆过程,可逆过程的功及计算;热力学第一定律所代表的意义;理想气体的焙与内能;Cp与焙的关系。

2.热力学第二定律自发过程的共同特征一一不可逆性;热力学第二定律的文字表达及数学表达;爛的概念,爛与爛增加原理,爛变的计算;等温、等容、等压,绝热过程的爛变化。

3.相平衡相平衡的热力学基础——相律、自由度的计算;克拉贝龙方程的应用;双组份体系的相图,能够识别简单低共熔混合物、形成化合物系的相图。

4.电化学可逆电池电动势及应用;能斯特方程计算电池电动势;用电动势求算反应与非基元反应;简单级数的反应:零级、二级反应的特点及动力学方程;温度对反应速度的影响:阿累尼乌斯方程式;活化能的概念。

二、分析化学1.常见离子的基本性质常见阳离子的鉴定及分离;常见阴离子的鉴定方法。

2.酸碱滴定分析水溶液中的酸碱平衡;水的离子积;弱酸、弱碱电离平衡常数,有关氢离子浓度的计算,PH的含义;常见的酸碱指示剂、酸碱滴定的基本原理。

3.氧化还原滴定法氧化还原当量及当量定律;高猛酸钾法、重辂酸钾法。

4.吸光光度法、比尔定律、比色和分光光度法。

5.了解红外光谱,X射线衍射的基本原理及适用对象。

三、化工原理1.流体流动流体静力学基本方程;连续性方程和伯努力方程式及应用;流体的流动:层流、湍流;流量计的测量原理及使用方法:转子流量计、孔板流量计。

2.流体机械离心泵的主要性能参数;离心泵的安装和使用方法。

3.传热传热的三种基本方法;对流传热的基本概念;简单的传热计算。

4.吸收吸收的气液平衡,亨利定律;了解吸收塔的简单计算方法;填料塔的基本结构及操作。

5.蒸憎蒸憾的气液平衡关系,拉乌尔定律;精馆原理及简单计算;板式塔的基本结构及操作。

四、化学反应工程1.均相反应动力学反应速率方程和阿累尼乌斯方程;恒温恒容条件下,简单级数反应的计算,包括零级、一级、二级反应。

均相反应器;几种常见反应器的工作原理:间歇釜式反应器,活塞流管式反应器,多釜串联反应器,循环反应器;活塞流管式反应器的基本设计方程;反应器型式和操作方法的评选;反应器的容程效率(即有效利用系数)的定义;关于收率,及率和选择性分析。

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《化工热力学》课程考试大纲第一部分考试说明一、考试性质《化工热力学》是是化学工程学分支学科之一,是化学工程与工艺专业(本科段)的一门专业课,《化工热力学》课程结合化工过程阐述热力学定律及其运用,是化工过程研究、设计和开发的理论基础。

应考者学完本课程后,学生应初步具备运用热力学定律和有关理论知识,对化工过程进行热力学分析的基本能力;应初步掌握化学工程设计和研究中获取热力学数据的方法,对化工过程进行相关计算的方法,目标是培养他们能理论联系实际,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,并为学习后续课程和从事化工类专业实际工作奠定基础。

二、考试目标本课程的考试目的在于检验学生掌握化工热力学的基本概念、理论和计算方法知识的程度。

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;以及利用化工热力学的基本理论对化工中能量进行分析等的能力。

三、考试形式与试卷结构(一)答题方式闭卷/开卷/A4,笔试/小论文/读书报告/其他请注明。

考试方式采用开卷形式。

答案必须全部答在答题纸上,答在试卷上无效。

(如有答题卡,请注明选择题的答案必须答在答题卡上,非选择题的答案答在答题纸上。

)(二)答题时间90分钟。

(三)基本题型(1)基础概念题包括单(多)选题、判断题、简述题,通常约占卷面成绩的20~30%。

(2)计算题涵盖课程章节的全部内容,如流体(纯流体或混合物)的pVT性质计算、溶液的热力学性质计算、相平衡计算、化学反应平衡计算和热力学第一定律、热力学第二定律的应用计算、熵分析计算和有效能计算。

该部分内容约占卷面成绩的60%~75%(3)证明推导题基本热力学方程及其关系的推导,约占卷面成绩的5%~10%。

第二部分考查的知识范围与要求第一章绪论考核知识点1.1 化工热力学的地位和作用1.2 化工热力学的主要内容、方法与局限性1.2.1化工热力学研究的主要内容1.2.2化工热力学研究的主要方法1.2.3化工热力学的局限性1.3化工热力学在化工研究与开发中的重要应用1.4 如何学好化工热力学1.5 热力学基本概念回顾考核要求领会:(1)热力学是研究能量、能量转化以及与能量转化有关的热力学性质间相互关系的科学;(2)化工热力学是研究热力学原理在化工过程中的应用。

了解:热力学的状态函数法、热力学演绎方法与理想化方法等基本研究方法,以及以Gibbs 函数作为学习化工热力学课程的学习方法。

第二章流体的p-V-T关系考核知识点2.1纯物质的p-V-T性质2.2 流体的状态方程2.2.1 立方型状态方程2.2.2 多参数状态方程2.3 对应态原理及其应用2.3.1对应态原理2.3.2 三参数对应态原理2.3.3 普遍化状态方程2.4流体的蒸气压、蒸发焓和蒸发熵2.4.1 蒸气压2.4.2蒸发焓和蒸发熵2.5 混合规则与混合物的p-V-T关系2.5.1混合规则2.5.2混合物的状态方程2.6液体的pVT关系2.6.1液体状态方程2.6.2普遍化关联式考核重点:Virial 方程;立方型状态方程要求了解与掌握:(1)纯流体p、V、T行为:纯物质p—V图、p—T图及图中点、线和区域意义;临界点意义、超临界区(流相区)特性。

(2)状态方程分类和价值:①理想气体状态方程、气体通用常数R的意义和单位;②Virial方程:压力多项式、体积多项式、截项Virial方程,Virial系数B,C意义;③立方型状态方程:立方型状态方程中参数a,b意义;立方型状态方程迭代计算法;立方型状态方程三个根的意义。

(3)对比态原理和普遍化关系①对比态原理。

②偏心因子ω定义、物理意义和计算;③以偏心因子ω为第三参数计算压缩因子的方法:普遍化第二Virial系数法和普遍化压缩因子法。

(4)真实气体混合物与液体的p—V—T关系①真实气体混合物p—V—T关系简便计算方法:虚拟临界参数法;②常用混合规则意义,混合物的第二Virial系数与混合物立方型方程;③液体的p-V-T关系。

第三章纯物质(流体)的热力学性质与计算考核知识点3.1 热力学性质间的关系3.1.1 热力学基本方程3.1.2 点函数间的数学关系3.1.3 Maxwell关系式3.1.4 Maxwell关系式的应用3.2 单相系统的热力学性质3.3 用剩余性质计算系统的热力学性质3.4 用状态方程计算热力学性质3.5 气体热力学性质的普遍化关系3.5.1 普遍化Virial系数法3.5.2 普遍化压缩因子法3.6 纯组分的逸度与逸度系数3.6.1 逸度和逸度系数的定义3.6.2 纯气体逸度(系数)的计算3.6.3 温度和压力对逸度的影响3.6.4 纯液体的逸度3.7 纯物质的饱和热力学性质计算3.7.1 纯组分的气液平衡原理3.7.2 饱和热力学性质计算3.8 纯组分两相系统的热力学性质及热力学图表3.8.1 纯组分两相系统热力学性质3.8.2 热力学性质图表3.8.3 热力学性质图表制作原理考核重点:①热力学性质计算、剩余性质及其应用;②T—S图及水蒸气特性表意义和应用考核要求(1)热力学性质间关系①单相封闭系统的热力学基本方程;②状态函数间的数学关系式;③Maxwell关系式。

要求了解与掌握:(1)d S方程、d H方程和d U方程。

(2)热力学性质计算①剩余性质M R定义:H R、S R和G R基本计算式;②由H R和S R计算焓H和熵S的方法;③由普遍化第二Virial系数法和普遍化压缩因子法计算H R和S R以及H和S的方法。

(3)纯物质逸度和逸度系数①纯物质逸度、逸度系数完整定义和物理意义;②纯气体逸度计算方法;③纯液体逸度计算方法。

(4)两相系统热力学性质及热力学图表①单组分系统气液平衡两相混合物热力学性质计算方法;②干度x的意义;③T—S图意义及应用;常见化工过程物质状态变化在T—S图上的表示方法;用T—S 图数据计算过程热和功以及热力学性质的变化值;④水蒸汽表中各栏目意义及关系,水蒸汽表使用方法。

第四章溶液热力学基础考核知识点4.1 可变组成系统的热力学关系4.2 偏摩尔性质4.3 Gibbs.Duhem方程4.4 混合物组分的逸度和逸度系数4.4.1 混合物逸度与逸度系数的计算方法4.4.2 混合物逸度与组分逸度之间的关系4.4.3 组分逸度与温度、压力间的关系4.5 理想溶液4.5.1 理想溶液与标准态4.5.2理想溶液的特征4.5.3理想溶液标准态之间的关系4.6 混合过程性质变化、体积效应与热效应4.6.1 混合体积效应与混合热效应4.6.2 混合热效应4.7过量性质与活度系数4.8液体混合物中组分活度系数的测定方法4.8.1 汽液平衡法4.8.2 Gibbs-Duhem 方程法4.8.3 溶剂与溶质的活度系数4.8.4 溶剂与溶质的活度系数测定法4.9 活度系数模型4.9.1 正规溶液与Scatchard-Hildebrand 活度系数方程4.9.2 无热溶液与Flory-Huggins 方程4.9.3 Wohl 方程4.9.4 基于局部组成概念的活度系数方程考核重点: 偏摩尔性质;逸度和逸度系数;活度、活度系数和超额自由焓;理想溶液与非理想溶液考核要求(1)敞开系统的热力学基本方程①单相敞开系统的热力学基本方程:d(nU ),d(nH ),d(nG ),d(nA )表达式及应用范围; ②化学位μi 定义式的各种形式。

(2)偏摩尔性质 ①偏摩尔性质i M 定义和物理意义与计算法; ②i M 与i M ,M 的关系; ③i M 与μi 关系;④Gibbs - Duhem 方程的常用形式及用途。

(3)混合物逸度和逸度系数①混合物的组分逸度和逸度系数定义;②混合物的组分逸度和逸度系数基本计算式;③混合物(整体)的逸度与组分逸度的关系,温度和压力对逸度的影响。

(4)理想溶液①研究理想溶液的目的与理想溶液模型;②理想溶液中组分i 的逸度与i 组分在标准态下的逸度i f Θ的关系;③两种理想溶液模型与相应的两种标准态,LR i f Θ、,H i f Θ的表示方法;④理想溶液的特征。

(5)活度和活度系数活度和活度系数定义、物理意义和应用。

(6)混合性质变化ΔM①混合性质变化ΔM 和混合偏摩尔性质变化i M ∆定义、物理意义和两者关系;②ΔM 和i M ∆与标准i M Θ关系;③ΔG 与活度关系;④理想溶液混合性质变化ΔG id 、ΔU id 、ΔH id 和ΔS id 。

(7)过量性质M E①过量性质M E 和偏摩尔过量性质定义和物理意义;②M E 与混合过程过量性质变化ΔM E 以及混合性质变化ΔM 的关系;③G E 物理意义,G E 与活度系数γi 关系式及应用。

(8)活度系数与组成关联式,由实验数据确定活度系数①非理想溶液的G E 模型:正规溶液模型和无热溶液模型;②常用活度系数与组成关联式:Redlich-Kister 关系式;Wohl 型方程及其常用形式;Margules 方程、Van Laar 方程,局部组成概念与Wilson 方程、NRTL 方程;③确定活度系数与组成关联式中参数的简便方法:由一组精确的气液平衡实验数据,由恒沸点下气液平衡数据以及由无限稀释活度系数;以及由少量实验数据确定全浓度范围的活度系数。

了解与掌握(1)Wilson 方程优点和局限性;(2)UNIQUAC 方程与UNIFAC 方程。

第五章 相平衡热力学考核知识点5.1 平衡性质与判据5.2 相律与Gibbs.Duhem 方程5.3 二元气液平衡相图5.4 气液相平衡类型及计算类型5.4.1 气液相平衡类型5.4.2 气液相平衡计算的准则与方法5.4.3气液平衡过程5.5 由实验数据计算活度系数模型参数5.6 Gibbs-Duhem方程与实验数据的热力学一致性检验5.6.1等温二元汽液平衡数据热力学一致性校验5.6.2 等压二元汽液平衡数据热力学一致性校验5.7 共存方程与稳定性5.7.1 溶液相分裂的热力学条件5.7.2 液液平衡相图及类型5.8 液.液相平衡关系与计算类型5.8.1 液液相平衡准则5.8.2二元系液-液平衡的计算5.8.3 三元系液-液平衡的计算5.9 固.液相平衡关系及计算类型5.10 含超临界组分的气液相平衡考核重点:汽液平衡基本问题及中低压下汽液平衡计算考核要求(1)平衡判据与相律①多相多元系统的相平衡判据及其最常用形式:②相律及其应用。

(2)汽液平衡基本问题①相变化过程需解决的两类问题:由平衡的温度压力计算平衡各相组成及由平衡各相组成确定平衡的温度压力;②完全互溶二元体系汽液平衡相图;③汽液平衡两种常用的热力学处理方法:活度系数法和状态方程法。

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