化学试题练习题教案学案课件2005年校重点课程改革与建设项目.pptVIP

Chemical Engineering Thermodynamics  第1章 绪 论 明确化工热力学研究的对象，掌握热力学研究问题与处理的方法，认识其在化学工程学科中的重要地位及其在化工生产中的应用。 要求学生在《物理化学》课程的学习基础上，深入理解与掌握热力学状态函数与过程函数、状态函数与全微分的密切关系，容量性质与强度性质，平衡状态与可逆过程，热力学过程与循环等基本概念与内容。 化工热力学的地位 化学工程基础学科、重要分支 化学工程与工艺专业必修、核心课程 研究的目的、意义、范畴及发展 热力学的研究对象：热与功的相互转换规律。它建立在热力学三个基本定律基础之上 化学热力学：解决平衡状态下的热力学性质计算，及平衡问题(相平衡问题、化学平衡问题) 工程热力学：过程进行的方向性(可行性)分析，及能量的有效利用 化工热力学：是化学热力学与工程热力学的交叉学科，就是运用经典热力学原理，结合反映实际系统特征模型，解决工业过程(特别是化工过程)中的热力学行性质计算和预测、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用等实际问题。 研究方法和内容 经典热力学：建立在三个基本定律基础之上，反映的是客观物质世界的普遍规律，得出的结论具有高度的严格性、可靠性和普适性。 统计热力学：大量分子热运动的统计行为，需借助于配分函数将宏观热力学性质与微观统计行为关联起来。但实际系统的配分函数建立本身就是非常困难的事情。 量子力学：目前唯一能计算的仅仅是H的计算，熟知的从头算起。 分子热力学：将经典热力学、统计物理、量子力学 及有限的实验数据结合起来，通过建立数学模型、拟合模型参数，对实际系统热力学性质进行计算与预测。 应用 1、物性数据的测定与推算与评价：无机物与有机物（单质与化合物、混合物） 2、从可测量的物性，如流体的PVTx关系及 计算不可测量的物性，如U、H、S、A、G等。 化工热力学针对解决的问题： 客观物质世界的实际系统，具有高度的非理想性（非理想气体与非理想溶液） 化工热力学＝ (Concept +Models) 基本概念＋数学模型 课程主线：Gibbs函数(G函数) G=H-TS H=U+PV Gibbs函数的应用 1、反映真实气体与理想气体性质之差，称之为偏差G函数。 逸度或逸度系数： 4、相平衡与化学平衡： 几个热力学基本概念 系统与环境 System and Surroundings 状态函数与过程函数及与全微分的关系 强度变量与容量性质 平衡状态与可逆过程 热力学过程与循环 Reference 1、J.M. Smith, H.C. Van Ness, M.M. Abbott, Chemical Engineering Thermodynamics(Six Edition), 北京：化学工业出版社，2002年。 2、朱自强，徐迅合编，化工热力学(第二版)，北京：化学工业出版社，1991年。 3、陈钟秀、顾飞燕、胡望明编，化工热力学(第二版)，北京：化学工业出版社，2001年。 4、朱自强，姚善泾，金彰礼，流体相平衡原理及应用，杭州：浙江大学出版社，1990年。 5、胡英，近代化工热力学——应用研究的新进展，上海：上海科学技术出版社，1994年。 6、马沛生等编，化工热力学(通用型)，北京：化学工业出版社，2005年。 7、郭天明编，多元汽液平衡和精馏，北京：化学工业出版社，1983年。 * * * 2005年校重点课程改革与建设项目 ——化工热力学 项目组成员：彭阳峰 吴福忠 负责人： 施云海 课件编写人：施云海 目的和要求： 化工热力学I重在应用： 1 过程进行的可行性分析和能量有效利用问题； 2 平衡问题，特别是相平衡与化学反应平衡； 3 平衡状态下的热力学性质计算，特别是流体的性 质随着温度、压力、相态、组成等的变化，在解决实际问题中最为重要。 资源与能源问题 走“节约化中国”之路 3、工艺过程的技术改造与革新 4、化工过程设计(如物料与热量衡算)的基 础，热力学第I定律 5、过程的节能，热力学第I及第II定律 化工热力学与化工其它学科之间的关系 2、反映真实溶液与理想溶液性质之差，称之为超额G函数。 活度或活度系数： 3、实验数据的热力学一致性校验 5、有效能的综合利用：理想功与有效能 实际上就是某种形式的Gibbs函数 * *