《化工熱力學》課程教學大綱課程名稱：化工熱力學課程類別（必修/選修）：必修課程英文名稱：ChemicalEngineeringThermodynamics總學時/周學時/學分：48/4/3其中實驗學時：0先修課程：高等數學、物理化學、無機化學、化工原理授課時間：1-16周，星期一3-4節；1-8周，星期三3-4節授課地點：松山湖校區7B313授課對象：15化學工藝1、2、3班開課院系：化學工程與能源技術任課教師姓名/職稱：張存芳講師聯系電話617936Email:272375280@答疑時間、地點與方式：1.每次上課的課前、課間和課后，采用一對一的問答方式；2.充分利用現代網絡資源，進行遠程答疑；3.課外在12F202答疑。課程考核方式：開卷（）閉卷（）課程論文（）其它（）使用教材：《化工熱力學》，顧飛燕，化學工業出版社，2011年第3版教學參考資料：《化工熱力學》，童景山，清華大學出版社，1995年《化工熱力學習題精解》，陳新志，科學出版社，2002年課程簡介：化工熱力學的原理和應用知識，是從事化工過程的研究、開發以及設計等方面工作必不可少的重要理論基礎，是一門理論性與工程應用性均較強的課程。該門課系統地介紹了將熱力學原理應用于化學工程技術領域的研究方法。它以熱力學第一、第二定律為基礎，研究化工過程中各種能量的相互轉化及其有效利用，深刻闡述了各種物理和化學變化過程達到平衡的理論極限、條件和狀態?；崃W就是運用經典熱力學的原理，結合反映系統特征的模型，解決工業過程（特別是化工過程）中熱力學性質的計算和預測、相平衡和化學平衡計算、能量的有效利用等實際問題。為學習后續課程和解決化工過程的實際問題打下牢固的基礎。課程教學目標掌握化工熱力學的基本概念、理論和專業知識；掌握基本原理和模型對化工中的化學反應平衡原理、相平衡原理等進行分析；掌握利用化工熱力學的基本理論對化工生產過程中進行能量進行分析；激發學生專業興趣，培養化工行業之職業道德及社會責任感本課程與學生核心能力培養之間的關聯：運用數學、物理化學、熱力學、化工基礎科學理論和工程知識的能力。提高利用化工熱力學的觀點、方法來分析、解決化工生產、工程設計、科學研究中有關實際問題的能力。運用基礎理論以創新思考及獨立解決復雜問題的能力。理解工程倫理，及安全、衛生、環保等社會責任，具備良好的職業道德規范。理論教學進程表周次教學主題教學時長教學的重點與難點教學方式作業安排1/1緒論2化工熱力學基本內容、熱力學的性質與基本概念，熱力學三大基本定律、體系與環境、狀態函數與平衡狀態、熱力學過程與循環、可逆與不可逆過程、熱與功等基本概念課堂講授與討論課后作業：復習掌握熱力學三大定律、熱力學函數性質及基本概念1/2純物質的PVT相圖2純物質PVT圖、P-T圖與P-V圖，臨界點、臨界點數據的應用，超臨界流體條件、性質及工業應用課堂講授與討論課堂測驗：將純物質經歷的過程表示在P-V圖上2/1氣體的狀態方程（EOS）2狀態方程的定義，理想氣體的特點及條件，理想氣體狀態方程及應用，范德華立方型方程的表達式、特點及其應用，立方型RK方程式以及RK方程用壓縮因子Z來表示的另一個數學表達式、特點及其應用課堂講授與討論課后作業：關于理想氣體、范德華和RK方程式的計算與應用2/2氣體的狀態方程（EOS）2立方型SRK方程的數學表達式、特點及其應用，臨界點條件Tc，Pc、偏心因子w在SRK方程中的應用，三次方程和迭代法求根方法與過程舉例，Virial方程表達式、維里常數的物理意義，Virial方程的二項截斷式表達式、對比態原理課堂講授與討論課后作業：關于SRK方程的應用及迭代法計算求解3/1偏心因子w，三參數普遍化關系式2偏心因子w的概念、物理意義及求算，以偏心因子為第三參數的對比態原理，三參數普遍化壓縮因子法和普遍化維里系數法的適用范圍及其計算，虛擬常數臨界法，混合規則及其解題方法課堂講授與討論課堂作業：純物質w的求算，普維法與普壓法的計算3/2熱力學性質之間的關系2熱力學函數的分類，熱力學函數的四大微分方程式及其適用條件，點函數的概念、意義和作用，以及點函數間的基本關系式課堂講授與討論課堂測驗：關于點函數的證明及關系式推導4/1Maxwell麥克斯韋關系式2Maxwell關系式及其推導、偏導數關系式，循環關系式，倒易規則，幫助理解記憶小竅門課堂講授與討論課堂作業：利用體積膨脹系數和等溫壓縮系數解決實際問題4/2熱力學的計算2Maxwell關系式應用，剩余性質法，狀態方程法課堂講授與討論課后作業：利用剩余性質法，狀態方程法計算純物質的U、S、H5/1逸度與逸度系數2逸度與逸度系數的定義、物理意義，計算方法課堂講授與討論課后作業：逸度與逸度系數的計算5/2兩相系統的熱力學性質及熱力學圖表2純流體的熱力學性質圖，干度的概念及表達式，T-S圖及其應用、熱力學性質圖表制作原理課堂講授與討論課堂討論：干度的求解、T-S圖及其應用6/1變組成體系的熱力學性質2溶液的概念，敞開體系的熱力學關系，化學位及其表達式，偏摩爾概念的引入課堂講授與討論課堂討論：敞開體系的熱力學關系及化學位特點6/2偏摩爾性質2偏摩爾性質的定義、物理意義，偏摩爾性質之間的關系，化學位與偏摩爾的區別與聯系課堂講授與討論課堂討論：理解偏摩爾性質的表達式、物理意義7/1解析法求解偏摩爾性質2偏摩爾性質，二元混合物中某組分的偏摩爾性質的求解課堂講授與討論課后作業：偏摩爾性質的計算7/2截距（作圖）法求解偏摩爾性質，Gibbs-Duhum方程式2截距（作圖）法求組分i的偏摩爾性質方法及應用，Gibbs-Duhum方程式及其應用課堂講授與討論課堂討論：Gibbs-Duhum方程式的應用8/1混合物的組分逸度2混合物的組分逸度和逸度系數的定義、物理意義，混合物逸度與其組分逸度之間的關系及其應用，壓力和溫度對逸度的影響課堂講授與討論課后作業：混合物逸度、逸度系數與其組分逸度、逸度系數之間的計算8/2理想溶液2理想溶液的特點、逸度和標準態，活度及活度系數的定義、物理意義及其計算課堂講授與討論課堂討論：逸度和標準態，活度及活度系數的定義、物理意義9/1混合性質的變化，超額性質2混合性質的定義、表達式及其應用，混合過程的焓變，超額性質的定義、表達式及其應用課堂講授與討論課后作業：關于混合性質的計算10/1相平衡2相平衡的概念、相平衡的判據與相律計算，二元組分的氣液平衡相圖、二元體系的p-T圖及臨界區域的相特性課堂講授與討論課堂討論：二元體系的相平衡11/1汽液平衡的計算2汽液平衡計算的基本公式、活度系數法、狀態方程法，閃蒸的概念及其應用，液液平衡計算課堂講授與討論課堂檢測：閃蒸的計算，液液平衡關系及計算12/1能量平衡方程及其應用，功熱間轉化2能量平衡方程及其應用，功熱間的轉化，熵方程及其應用課堂講授與討論課堂討論：能量平衡方程的應用，卡諾循環，熵增原理13/1熵方程、熵增原理、有效能2熵平衡方程及其應用、熵增原理、火用與火無的概念與計算課堂講授與討論課堂討論：熵增原理、火用與火無的概念14/1理想功、損失功及熱力學效率2理想功、損失功及熱力學效率的概念、物理意義及其計算課堂講授與討論課后作業：關于理想功、損失功及熱力學效率的計算15/1蒸汽動力循環2蒸汽動力循環，節流膨脹與做外功的絕熱膨脹課堂講授與討論課堂討論：節流膨脹與做外功絕熱膨脹的比較16/1制冷循環2蒸汽壓縮制冷，吸收式制冷，熱泵及其應用課堂講授與討論課堂討論：吸收制冷循環原理合計：48成績評定方法及標準考核形式評價標準權重考勤無故缺課一次，扣除考勤分10分。無故缺席三次以上，直接以不及格處理，百分制。5%課后作業每次講課完畢，教師均會根據所講內容以及需要延伸的內容，提出具體要求，布置相關作業，作業的評分標準為（A、B、C、D、E）四個等級，其中A代表90分，B代表80分，C代表70分，D代表60分，E代表0分。取每次成績的平均分，百分制。5%期中考試閉卷，按照期中考試成績進行評價，百分制。20%期末考試按照期末考試成績進行評價，百分制。70%大綱編寫時間：系（部）審查意見：。系（部）主任簽名：日期：年月日注：1、課程教學目標：請精煉概括3