1、化工熱力學(xué) 課程考核大綱一、適應(yīng)對(duì)象修讀完本課程規(guī)定內(nèi)容的化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生；提出并獲準(zhǔn)免修本課程、申請(qǐng)進(jìn)行課程水平考核的化工工藝專業(yè)的學(xué)生；提出并獲準(zhǔn)副修第二專業(yè)、申請(qǐng)進(jìn)行課程水平考核的非化工工藝專業(yè)的學(xué)生。二、考核目的化工熱力學(xué)課程考試旨在考察學(xué)生具備熱力學(xué)基本規(guī)律和有關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行熱力學(xué)分析的基本能力，考察學(xué)生掌握化學(xué)工程設(shè)計(jì)和獲取熱力學(xué)數(shù)據(jù)的方法的能力。三、考核形式與方法閉卷考試四、課程考核成績(jī)構(gòu)成平時(shí)成績(jī)占30%，期終考試占70%。五、考核內(nèi)容與要求第一章 緒 論 1了解化工熱力學(xué)的發(fā)展過(guò)程，化工熱力學(xué)的目的、意義和研究范疇。 2掌握系統(tǒng)、熱力學(xué)性質(zhì)、狀態(tài)函數(shù)、平衡狀態(tài)等熱力學(xué)

2、基本概念。3理解可逆過(guò)程。第二章 P-V-T關(guān)系和狀態(tài)方程 1掌握二維p-V相圖、p-T相圖；熟悉純物質(zhì)臨界點(diǎn)的數(shù)學(xué)特征；理解相圖上重要的概念：三相點(diǎn)、臨界點(diǎn)、泡點(diǎn)、露點(diǎn)、汽化曲線、熔化曲線、升華曲線、等溫線、等壓線、等容線、泡點(diǎn)線、露點(diǎn)線、過(guò)熱蒸汽區(qū)、過(guò)冷液體區(qū)、兩相共存區(qū)、超臨界流體。2理解維里方程的幾種形式與維里系數(shù)的物理意義；熟悉兩項(xiàng)維里方程截?cái)嗍健?了解R-K方程、SRK方程及P-R方程等三次型狀態(tài)方程，能應(yīng)用立方型狀態(tài)方程計(jì)算氣體和液體的摩爾體積；了解多參數(shù)狀態(tài)方程在化工過(guò)程中的應(yīng)用。 4了解多常數(shù)狀態(tài)方程。第三章 均相封閉系統(tǒng)熱力學(xué)原理及應(yīng)用 1掌握熱力學(xué)定律與熱力學(xué)基本關(guān)系式。

3、2理解均相封閉系統(tǒng)熱力學(xué)基本關(guān)系，借助Green定律、微積分等數(shù)學(xué)手段能推導(dǎo)物性之間的普遍化關(guān)系，能應(yīng)用Maxwell關(guān)系得到狀態(tài)函數(shù)之間的相互關(guān)系。3掌握偏離函數(shù)的概念，掌握基于偏離函數(shù)的物性計(jì)算方法；掌握對(duì)于一個(gè)實(shí)際過(guò)程，設(shè)計(jì)熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算途徑。4掌握逸度與逸度系數(shù)的定義；理解逸度與逸度系數(shù)與偏離性質(zhì)之間的關(guān)系、逸度與逸度系數(shù)與溫度、壓力之間的關(guān)系；掌握狀態(tài)方程計(jì)算逸度、逸度系數(shù)以及其它偏離性質(zhì)的應(yīng)用。5理解狀態(tài)方程計(jì)算純物質(zhì)相平衡與飽和性質(zhì)的原理；掌握狀態(tài)方程計(jì)算純物質(zhì)相平衡與飽和性質(zhì)的方法。第四章 均相敞開(kāi)系統(tǒng)熱力學(xué)及相平衡準(zhǔn)則1掌握均相敞開(kāi)系統(tǒng)的熱力學(xué)基本關(guān)系式。2掌握化學(xué)位i定義

4、式（各種形式）；理解多相多元系統(tǒng)的相平衡判據(jù)及其最常用形式；了解非均相平衡系統(tǒng)的相律及其應(yīng)用。3掌握偏摩爾性質(zhì)定義和物理意義；理解摩爾性質(zhì)與偏摩爾性質(zhì)的關(guān)系及其計(jì)算。4掌握Gibbs-Duhem方程的常用形式；理解Gibbs-Duhem方程判斷熱力學(xué)關(guān)系。5了解解析法和作圖法計(jì)算偏摩爾量。6了解混合過(guò)程性質(zhì)的變化及其計(jì)算。7熟悉混合物中組分逸度與逸度系數(shù)的定義；理解混合物的逸度與混合物中組分逸度的關(guān)系；掌握由組分逸度表示的相平衡準(zhǔn)則；掌握混合物中組分逸度的計(jì)算。8了解理想溶液的定義與特征；了解理想稀溶液的定義與特征；理解理想溶液中組分i的逸度與純組分i逸度的關(guān)系；掌握Lewis-Randall

5、規(guī)則與Henry規(guī)則。9掌握對(duì)稱歸一化的活度系數(shù)與不對(duì)稱歸一化的活度系數(shù)的定義、物理意義及其計(jì)算；了解兩種不同歸一化的活度系數(shù)的關(guān)系。10理解超額性質(zhì)的定義；掌握超額性質(zhì)與混合性質(zhì)的關(guān)系；掌握超額性質(zhì)與活度系數(shù)的關(guān)系及其計(jì)算。11了解Margulas、Van Laar 、Wilson、NRTL等活度系數(shù)模型的適用條件；掌握模型參數(shù)的求取方法；掌握活度系數(shù)模型的應(yīng)用。第五章 非均相系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算1了解二元汽-液相圖，如T-x-y圖、p-x-y圖、x-y圖、一般正偏差、一般負(fù)偏差、具有共沸點(diǎn)的汽-液相圖。2掌握汽-液相圖的上的重要的概念：泡點(diǎn)線、露點(diǎn)線、三相線、雙結(jié)點(diǎn)曲線、結(jié)點(diǎn)、共溶溫度、臨

6、界溶解溫度等。3掌握汽-液平衡準(zhǔn)則和計(jì)算方法；理解多相多元系統(tǒng)的相平衡判據(jù)及其最常用形式。4了解汽-液平衡計(jì)算類型。5掌握狀態(tài)方程法、活度系數(shù)法、平衡常數(shù)法計(jì)算混合物汽-液平衡的原理與方法。6了解用平衡準(zhǔn)則處理氣體在液體中的溶解度問(wèn)題，用Henry常數(shù)推算氣體在低壓下的溶解度。7掌握從共沸點(diǎn)汽-液平衡數(shù)據(jù)、無(wú)限稀釋活度系數(shù)等估算活度系數(shù)模型常數(shù)的方法8掌握常壓或低壓下汽液平衡計(jì)算方法：完全理想系（氣相為理想氣體、液相為理想溶液）和部分理想系（氣相為理想氣體、液相為非理想溶液）汽液平衡計(jì)算法。9了解熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)的基本方程Gibbs-Duhem方程及其活度系數(shù)形式。第六章 流動(dòng)系統(tǒng)的熱力學(xué)原理

7、及應(yīng)用1了解封閉系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律與穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)程的熱力學(xué)第一定律。2掌握熱力學(xué)第二定律的的幾種表達(dá)方式；了解熵的概念及意義，熵增原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式，熵產(chǎn)生，熵平衡。3掌握理想功、損失功、有效能的概念和物理意義；掌握化工過(guò)程的物理有效能分析計(jì)算與穩(wěn)流過(guò)程的理想功和損失功的計(jì)算。4掌握Rankine循環(huán)的原理。5掌握制冷循環(huán)的原理。6了解逆卡諾循環(huán)制冷的原理。7了解蒸汽壓縮制冷循環(huán)的原理。8了解吸收式制冷循環(huán)（次重點(diǎn)）9了解制冷工質(zhì)的選擇（次重點(diǎn)）六、樣卷一填空題1.封閉體系中有兩個(gè)相在尚未達(dá)到平衡時(shí)，兩個(gè)相都是 體系；達(dá)到平衡時(shí)，則兩個(gè)相都等價(jià)于 體系。2.絕熱節(jié)流過(guò)程是 過(guò)程，因有摩擦阻力損耗

8、，其過(guò)程 ，節(jié)流后熵值一定 。3.采用基本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位的普適氣體常數(shù) R 。4.純物質(zhì)所處的TTc時(shí)，氣體（G）不可能 。二.判斷題1. 凡是體系的溫度升高時(shí)，就一定吸熱，而溫度不變時(shí)，則體系既不吸熱也不放熱。（ ）2. 當(dāng)n 摩爾氣體反抗一定的壓力做絕熱膨脹時(shí)，其內(nèi)能總是減少的。（ ）3 純物質(zhì)的飽和液體的摩爾體積隨著溫度升高而增大，飽和蒸汽的摩爾體積隨著溫度的升高而減小。（ ）4 在壓力趨于零的極限條件下，所有的流體將成為簡(jiǎn)單流體。（ ）5 在一定溫度和壓力下的理想溶液的組分逸度與其摩爾分?jǐn)?shù)成正比。（ ）三、選擇題1理想氣體流過(guò)節(jié)流閥，其參數(shù)變化為 。A、T 0, S 0 B、T 0, S

9、 0 C、T 0, S 0 D、T 0, S 0 2.真實(shí)氣體在（ ）的條件下，其行為與理想氣體相近。A、高溫高壓B、低溫低壓 C、低溫高壓 D、高溫低壓 3. 混合物相與相處于平衡狀態(tài)，則其中任一組分i的( )A、 B、 C、 D、 4. 汽液平衡關(guān)系的適用的條件（ ）A、無(wú)限制條件 B、低壓條件下的非理想液相 C、理想氣體和理想溶液 D、理想溶液和非理想氣體四 計(jì)算題（1.2.3每小題7分、4.5.6每小題8分，共計(jì)45分）1.低壓下，某二元混合物的汽液平衡系統(tǒng)，活度系數(shù)ln1 = Ax22，測(cè)定得80時(shí)的兩組分的無(wú)限稀釋1=2=1.648， peq o(sup 7( s),sdo 3( 1)=120kPa，peq o(sup 7( s),sdo 3( 2)=80kPa。求系統(tǒng)80時(shí)的共沸組成和共沸壓力。2.低壓下，某二元液體組成為xeq o(sup 7( ),sdo 3(1)=0.2，xeq o(sup 7( ),sdo 3(2)=0.8，求溫度為300K的泡點(diǎn)組成yeq