化工热力学课程标准
《化工热力学》课程教学大纲.
《化工热力学》课程教学大纲课程代码：040310课程名称：化工热力学/Chemical Engineering Thermodynamics学时/学分：48/3先修课程：物理化学适用专业：化学工程与工艺本科开课院系：化学化工学院化学工程与工艺系教材：陈钟秀，顾飞燕，胡望明编. 化工热力学. 北京：化学工业出版社．2004主要参考书：1．金克新，赵传钧，马沛生．化工热力学. 天津：天津大学出版社．20032．陈新志，蔡振云，胡望明．化工热力学. 北京：化学工业出版社．20013 ．Smith J M and Van Ness H C. Introduction to ChemicalEngineering ．Thermodynamics. 4th ed. McGraw-Hill. New York．1996一、课程的性质和任务化工热力学是化学工程学科的一个重要分支，也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，其主要任务是以热力学第一、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，研究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。
本课程将热力学的理论应用于化工生产中的真实流体和混合体系，解决化工过程中的热力学问题，培养学生从热力学的基本定律和定义出发，利用有限的资料解决工程问题的能力。
它是化工过程研究、开发与设计的理论基础。
要求通过本课程的学习，要求掌握常用的几种气体状态方程，掌握流体热力学性质的计算方法，熟悉化工过程的热力学分析方法及其在化工节能领域的应用，掌握汽液平衡的计算方法，熟悉化学反应平衡的计算，了解物性数据估算等关键内容。
二、课程的内容和基本要求绪言要求：了解课程性质、任务、要求、学习注意点。
第一章真实流体的PVT关系流体的PVT关系是化工工艺设计计算和研究热力学问题的基础，重点讲解加压下真实气体及其混合物的PVT关系的计算方法。
化工热力学教学大纲
《化工热力学》课程教学大纲课程代码：080131037课程英文名称：Chemical Engineering Thermodynamics课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0适用专业：化学工程与工艺大纲编写（修订）时间：2017.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是化学工程与工艺专业的专业基础必修课程。
化工热力学是研究热力学基本原理在实际化工过程中具体应用的一门科学，它是化学工程学科的重要组成部分，是化工过程研究、开发与设计的理论基础。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1.掌握化工热力学的基本概念、理论和专业知识；2.能够利用化工热力学的原理和模型计算化工中涉及的热力学数据；3.能够利用相平衡原理进行分析和研究；4.能够利用化工热力学的基本理论对化工过程的能量利用进行分析。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握热力学的研究内容和研究方法，熟悉化工热力学的应用领域及发展历程和趋势。
2.基本理论和方法：掌握热力学基本定律及有关概念，并能够以此为基础，借助表达系统特征的模型进行热力学性质的计算；掌握相平衡的计算方法及热力学一致性检验方法；掌握化工过程的能量分析方法，确定能量的有效利用程度；掌握热力循环的过程及热力学分析，理解完善循环过程的方法。
3.基本技能:具备查阅和使用常用工程计算图表、手册等资料的能力；具有对复杂实际体系进行热力学性质的数值计算能力；具有一定的工程意识，具有在专业生产领域的工作中运用热力学方法分析和解决实际问题的能力。
（三）实施说明1.教学方法：化工热力学是物理化学中热力学部分的延伸，授课中应由浅入深，将理想系统和实际系统进行比较，将纯组分和混合物进行比较，突出说明经典热力学处理实际问题的方法。
对于能量分析及热力循环的相关内容，结合生产和生活实际进行讲解，以调动学生的学习兴趣，收到良好教学效果。
2.教学手段：采用多媒体和板书相结合的方式。
课程教学大纲说明(48 学时)
第一部分 《化工热力学》课程教学大纲说明（48学时）一、 本课程在专业培养目标及教学计划的地位化工热力学是化学工程学的一个重要分支，是化工类专业必修的专业技术基础课程，与化学反应工程、分离工程等课程关系密切。
它是化工过程研究、开发与设计的理论基础，是一门理论性与应用性均较强的课程。
本门课程系统地介绍把热力学原理应用于化学工程技术领域的研究和计算方法。
设置本课程，为了使学生能够掌握化工热力学的基本概念、理论和计算方法的知识；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，要求学生：（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涉及平衡的问题。
（5） 能为后续课程（分离工程、反应工程）提供主要的热力学基础。
总之，本课程的目标是使学生会使用经典热力学原理来解决化工生产中的工程实际问题。
二、 本课程重点内容简介本课程共计8章。
其中第一章绪论是《化工热力学》课程的简介及研究方法等的介绍。
使学生对本课程有一个总体上的认识。
第二章流体的p －V －T 关系，主要介绍流体（气体和液体）尤其是气体的p －V －T 状态方程。
它们是化工热力学中最常用的表达系统特性的模型。
本课程主要介绍了纯物质及混合物的状态方程和三参数压缩因子图。
第三章单组元流体的热力学性质，主要介绍针对均相封闭系统将有关的热力学函数（如U ，H ，S ，A ，G 等）与p －V －T 关系和联系起来。
并且本章以焓和熵为例，详细讲解了随着温度、压力、相态等所引起的焓变和熵变的计算。
同时，本章还介绍了常用的热力学性质图、表的使用。
《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.。
化工热力学教学大纲
具备运用热力学知识解决实际化工问题的能 力，如反应热计算、相平衡预测等。
04
培养学生的创新思维和实践能力，提高分析 和解决问题的能力。
课程内容与结构安排
热力学基本概念
温度、压力、热量、功等基本概念 ；状态方程与状态参数；理想气体 与实际气体模型。
热力学第一定律
能量守恒原理；热力学第一定律表 达式；焓、熵等热力学函数；稳流 过程与循环过程的热力学分析。
06 溶液热力学性质及应用
溶液组成表示方法及性质
组成表示方法
介绍质量分数、摩尔分数、质量摩尔 浓度等表示溶液组成的方法。
溶液的性质
阐述溶液的均一性、稳定性、各向同 性等基本性质，以及稀溶液的依数性 。
溶液热力学性质计算
01
热力学基本方程
介绍如何利用热力学基本方程计 算溶液的热力学性质，如内能、 焓、熵等。
03
理想气体状态方程及性质
ห้องสมุดไป่ตู้
01
理想气体状态方程
介绍理想气体状态方程的形式和适用条件，解释方程中 各个物理量的含义和单位。
02
理想气体性质
阐述理想气体的基本性质，如压缩性、膨胀性、热容等 ，并解释这些性质在实际应用中的意义。
03
理想气体的微观模型
介绍理想气体的微观模型，如分子无相互作用力、分子 间距离大等，以加深对理想气体性质的理解。
气体混合物性质计算
气体混合物的组成表示方 法
介绍气体混合物的组成表示方法，如摩尔分 数、质量分数等，并解释各种表示方法的优 缺点及适用场合。
气体混合物的物性计算
阐述气体混合物的物性计算方法，如平均摩尔质量 、平均热容、平均压缩因子等，并给出相应的计算 公式和实例。
化工热力学
概念
4
了解
相平衡基本知识
会相平衡判据
掌握
汽液平衡的计算类型与算法
计算能力
了解
9
总复习
各章知识点总复习
习题计算
3
掌握
“要求”指学生对知识、能力掌握的熟练程度，填写：了解、熟悉、掌握。
三、教学内容及基本要求
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：48
章节
第1章绪论
教学目的
和要求
热力学发展及应用简介。本课程的主要内容、使用的主要研究方法等。
一、课程概况
二、课程知识、能力体系
《化工热力学》课程知识（能力）体系
序号
章节
教学内容
对应能力
总学时
要求
1
第一章
绪论
热力学发展及应用
热力学发展史
2
了解
化工热力学的主要内容、使用的研究方法
热力学研究方法
了解
2
第二章
流体的p-V-T关系
纯物质的p-V-T关系
会读P-V图、P-T图
6
了解
流体的状态方程
会选择适合的状态方程
以T/P作为独立变量和以T/V作为独立变量推导焓变和熵变
二、理想气体的热力学性质
理想气体方程
三、剩余性质法
剩余性质的定义、一般表达式、计算方法（普遍化的方法）
3.3两相系统热力学性质（1学时）
克拉佩龙方程、克-克方程、安托因方程
教学方法与
教学手段
教学方法：
1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅、实例演示”的方式，多种教学手段相互补充，使课堂教学与实验教学相结合。
基本理论：流体的状态方程，立方型EOS和多参数EOS
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《化工热力学》课程标准
英文名称：Chemical Engineering Thermodynamics 课程编号：409032040
适用专业：应用化学本科学分数：2
一、课程性质
所属一级学科——化学工程，二级学科——化学工程基础学科。
《化工热力学》是应用化学专业的重要专业方向课程。
该课程包括化工基础理论，热力学案例分析、化工节能创新等化工技能，是化工类专业教学体系和人才培养体系中比较重要的专业课。
先修课程为《高等数学》、《物理化学》、《化工原理》等。
二、课程理念
1、该课程是化学工程的精髓
《化工热力学》课程属于工学学科门类下化学工程学科，是化工过程研究、开发和设计的理论基础，在科研和生产领域具有不可缺少的地位。
它是从化学工程的角度，分析并给出化工过程经历的实质性变化，在原理和计算方法上指导各种化工过程的进行和优化。
该课程是应用化学专业的重要专业方向课程，是化学工程的精髓，是所有单元操作的基础，是《化工原理》、《反应工程》、《化工分离过程》等课程的基础和指导。
该课程在化学化工类人才培养中起着重要的承前启后、由基础到专业的桥梁作用，是化工类人才持续深造和研究开发必须打好的知识功底。
2、理论与工程应用相结合，培养学生的工程与开发能力
该课程定位为工程学科专业方向课，故在培养学生科学素质的同时，始终强调工程能力的培养，将化工热力学理论，模型与工程应用融为一体，旨在培养学生能够应用和建立热力学模型解决化学工程和工艺开发中的问题。
3、砸实热力学知识，培养学生扎实的学习能力和创造能力
该课程是以化工热力学、工程热力学和统计热力学为学科基础，以计算机及其技术为工具，培养学生从热力学角度分析解决现代化工技术的复杂工程问题。
为了培养创新型高素质人才，既要给学生以干粮——扎实的热力学知识，又要给学生以猎枪——获取和创造知识的能力。
4、重视过程与动态评价
采用平时表现与考试成绩相结合的评价理念。
学生在完成课后作业、课堂讨论、口试等内容和环节后，获得参加考试资格。
知识和能力之间应树立一种内在联系，多看重教学过程中学生的参与程度和提高程度，不把期末考试作为教学评价的唯一标准，坚持“过程评价”和“动态评价”。
三、课程目标
总目标：
通过介绍化工热力学的起源、现状和发展，使学生了解热力学在化工过程中的主要实际应用；引导学生构建化工热力学课程的知识网络，使学生掌握化工热力学的基本概念和基本原理，利用化工热力学的方法对化工中物系的热力学性质和其它化工物性进行关联及推算，利用化工热力学的原理和模型进行化工过程能量、相平衡分析和研究；训练学生理论联系实际的思维，使学生具备利用热力学知识分析解决化工领域中有关实际问题的初步能力，形成基本知识扎实、应用能力突出的专业素养。
分目标：
四、课程内容
本课程的主要知识体系以教师讲授为主，学生自学为辅。
注重理论联系实际，反映最新的研究成果。
课程内容的选定围绕化学化工类应用型人才培养，在课程目标指导下因材施教、注重实效。
五、课程实施
1、课时安排
本课程理论教学32课时。
2、教学建议
《化工热力学》课程采用多媒体教学。
利用新的教育媒体，丰富的表现形式，给教学提供良好的平台。
同时结合传统教学形式，在黑板上展示重要结论的推导过程，更能使师生在讨论、分析问题上加强沟通和联系。
通过多种教学方法和手段的结合，以保证并提高教学质量。
课堂教学环境中，教师采用启发式教学，尽量选取与生产实际联系紧密的案例。
在教学内容上，以突出重点，精讲多练为原则。
习题与案例是理论联系实际的最直接体现，是巩固工程观点的重要途径。
习题的选择，一要加强题目的思想性，帮助学生加深对基本教学内容的理解；二是加强题目的真实性，强调工程应用，力求反映化工生产的真实情景。
3、学业考核与评定
考核内容：
考核标准：
采用平时成绩与考试成绩相结合的考核方法，学生在完成作业、课堂讨论等学习内容后，获得参加考试资格。
期末总成绩中，平时成绩占30%（作业：15%，出勤：15%），考试成绩占70%。
由于化工热力学的理论性较强，有众多的公式，难以记忆。
如果采取闭卷考试的形式，学生要花费很多的时间和精力去记忆公式，难免让学生本末倒置，顾此失彼。
而考试的目的在于使学生对教学内容有全面的理解，突出重点和实用性，因此采用了开卷考试，学生可带入考试前规定准备的资料。
期末考试的试卷题型包括选择题、填空题、简答题、计算题等。
命题的原则是：基础知识一般要占60%左右，灵活性的题目要占20%左右，有一定难度的题目要占20%左右。
六、教材建设选用及参考书目
教材
陈钟秀，顾飞燕，胡望明.化工热力学[M].北京：化学工业出版社，2009.
参考书
胡英.近代化工热力学—应用研究的新进展[M].上海：上海科学技术文献出版社，1994.
马沛生等.化工热力学（通用型）[M].北京：化学工业出版社，2005.。