0绪论

0.1化工热力学的内容

0.2名词、定义和基本概念

0.2.1热力学体系

0.2.2热力学变量

0.2.3热力学过程

0.2.4热力学第零定律和温度

0.2.5能、功和热

习题

参考文献

1热力学基本定律

1.1热力学第一定律

1.1.1焦耳实验和内能

1.1.2热力学第一定律的数学表达式

1.1.3稳定流动过程

1.1.4气体的基本热力学过程

1.2热力学第二定律

1.2.1从热变功的实际意义

1.2.2热力循环与热效率

1.2.3卡诺循环与卡诺定理

1.2.4热力学第二定律的数学表达式

1.2.5熵变与不可逆性

习题

参考文献

2流体的pVT关系

2.1纯流体的pVT性质

2.2理想气体定律与维里方程

2.2.1理想气体模型与理想气体定律

2.2.2维里方程

2.2.3实用的舍项维里方程

2.3经典状态方程

2.3.1立方型状态方程

2.3.2多参数状态方程

2.4对比态原理

2.4.1对比态原理的提出

2.4.2改良对比态原理

2.4.3普遍化的真实气体状态方程

2.5对比态关联

2.5.1普遍化压缩因子图

2.5.2LydersenGreenkornHougen对比态关联式

2.5.3Pitzer对比态关联式

2.5.4LeeKesler改进的Pitzer对比态关联式

2.5.5极性物质的对比态关联式

2.6液体的pVT性质

2.6.1饱和液体状态方程

2.6.2压缩液体状态方程

2.6.3普遍化关联式

2.6.4结构加和法

2.7真实气体混合物

2.7.1Amagat定律、Dalton定律与普遍化压缩因子图联用

2.7.2状态方程混合规则

2.7.3混合物的临界参数

2.7.4液体混合物的混合规则

习题

参考文献

3流体的热力学性质

3.1热力学关系

3.1.1麦克斯韦关系式

3.1.2热力学函数的一阶导数间的普遍关系

3.2热力学性质的计算

3.2.1参比态的选择和理想气体的热力学性质

3.2.2真实气体的热力学性质

3.2.3普遍化热力学性质图

3.3逸度与逸度系数的定义及其计算

3.3.1逸度与逸度系数的定义

3.3.2纯气体逸度的计算

3.3.3逸度与温度和压力的关系

3.3.4凝聚态物质的逸度

3.4热力学图表

3.4.1从实验数据制作热力学图表的方法与步骤

3.4.2热力学图的形式

3.5变组成体系的主要性质关系

3.5.1开放体系的热力学关系式和化学势

3.5.2偏摩尔性质

3.6气体混合物的热力学性质

3.6.1气体混合物的组分逸度

3.6.2气体混合物的焓值计算

习题

参考文献

4气体的压缩和膨胀过程

4.1压缩机

4.1.1单级往复式压缩机

4.1.2有余隙的往复式压缩机

4.1.3多级压缩机

4.1.4压缩机的功率与效率

4.1.5压缩机的冷却

4.1.6叶轮式压缩机

4.2喷管和扩压管的热力学分析

4.2.1喷管

4.2.2有摩擦的流动

4.2.3扩压管

4.3喷射器

习题

参考文献

5热功转换过程

5.1动力装置循环

5.1.1蒸汽动力装置循环

5.1.2燃气轮机动力装置循环

5.1.3蒸汽燃气联合装置循环

5.2节流膨胀与做功膨胀

5.2.1节流膨胀过程

5.2.2做外功的等熵膨胀过程

5.3制冷装置循环

5.3.1蒸汽压缩制冷循环

5.3.2制冷剂的选择

5.3.3载冷剂的选用

5.3.4冷冻能力的比较

5.4分级压缩制冷及复迭式制冷

5.4.1分级压缩制冷循环

5.4.2复迭式制冷循环

5.5其他形式的制冷装置

5.5.1蒸汽喷射式制冷循环

5.5.2吸收式制冷循环

5.6热泵原理与热能的综合利用

5.7气体的液化

5.7.1简单林德（Linde）冷冻装置循环

5.7.2Heylandt冷冻装置循环

习题

参考文献

6过程热力学分析

6.1理想功

6.2损失功

6.3稳定流动过程的热力学分析

6.3.1过程热力学分析的表达式

6.3.2有效能

6.4分离过程功

习题

参考文献

7液体溶液

7.1溶液的热力学基本关系式

7.1.1理想溶液

7.1.2非理想溶液、活度与活度系数

7.1.3超额性质、吉布斯杜亥姆方程

7.2二元体系液相活度系数

7.2.1ScatchardHildebrand方程

7.2.2Wohl方程

7.2.3FloryHuggins方程

7.2.4Wilson方程

7.2.5NRTL方程

7.2.6UNIQUAC模型

7.3多元体系液相活度系数

7.3.1ScatchardHildebrand方程

7.3.2Wilson方程

7.3.3NRTL方程

7.3.4UNIQUAC模型

7.3.5基团贡献模型

7.4无限稀释活度系数与配偶参数

7.4.1无限稀释活度系数

7.4.2配偶参数的确定方法

7.5GE型混合规则

7.5.1HuronVidal混合规则

7.5.2改进的HuronVidal混合规则

7.5.3预测性的SRK方程

习题

参考文献

8相平衡

8.1相平衡的热力学基础

8.1.1相平衡的判据

8.1.2相律

8.2互溶系的汽液平衡

8.2.1汽液平衡相图

8.2.2互溶系汽液平衡方程

8.2.3理想低压体系的汽液平衡计算

8.2.4一般中低压体系的汽液平衡计算

8.3高压汽液平衡计算

8.3.1高压汽液平衡的特性

8.3.2状态方程法计算汽液平衡

8.4汽液平衡数据的热力学检验

8.4.1应用活度系数表示的吉布斯杜亥姆方程

8.4.2热力学同一性校验的定性描述

8.4.3恒温汽液平衡数据的热力学同一性校验

8.4.4恒压汽液平衡数据的热力学同一性校验

8.5气液平衡和气体溶解度

8.5.1Henry定律及其适用范围

8.5.2高压下修正的Henry定律

8.5.3全浓度范围的气体溶解度

8.5.4气体溶解度的推算法

8.6液液平衡

8.6.1液液平衡体系的热力学

8.6.2从液液互溶度求配偶参数

8.6.3多元体系液液平衡

8.7升华平衡和在超临界流体中固体或液体的溶解度

8.7.1升华平衡

8.7.2在超临界流体中固体或液体的溶解度

8.8固液平衡

习题

参考文献

9化学反应平衡

9.1反应进度和独立化学反应

9.2化学反应平衡判据和平衡常数

9.3化学反应标准焓和吉布斯自由能

9.4温度和压力对化学反应平衡的影响

9.5非均相化学反应

9.6多个化学反应平衡

习题

参考文献

附录

附录A单位换算表

附录B纯物质的特性常数

附录C流体的普遍化数据

附录D液体对比密度和Tr，pr，Zc之间的关系

附录EUNIFAC模型基团参数

附录F水蒸汽表和氨、F12以及空气的tS图

主要符号表