全书内容共6章,主要介绍流体p、V、T性质的计算、状态方程和对比态原理及应用;流体热力学性质如焓、熵及偏摩尔性质等的计算;热力学**定律和第二定律的应用,及利用理想功、损失功、热力学效率和有效能等概念对化工过程进行能量分析;利用逸度、活度性质确定体系相平衡的计算;化学反应平衡过程的计算。介绍了Excel软件用于状态方程求解和相平衡计算的方法、利用化工流程模拟软件Aspen Plus模拟蒸汽动力循环和制冷循环;落实课程思政建设要求,体现生态环保的绿色发展理念和节能减排意识。本书可作为高等院校化工类各专业的教科书,也可作为化工、材料和轻工等专业工程技术人员的参考用书。

第1章绪论(1) 1.1化工热力学课程发展的主要历史沿革(1) 1.2化工热力学的研究内容(4) 1.3化工热力学的研究方法(5) 1.4名词与定义(5) 第2章流体的p-V-T关系(9) 2.1纯物质的p-V-T行为(9) 2.2流体的状态方程(11) 2.2.1理想气体方程(11) 2.2.2立方型方程(12) 2.2.3多参数状态方程(19) 2.3对比态原理及其应用(22) 2.3.1两参数对比态原理(22) 2.3.2三参数对比态原理(22) 2.3.3普遍化压缩因子法(23) 2.3.4普遍化第二Virial系数(26) 2.4真实气体混合物的p-V-T关系(28) 2.4.1虚拟临界参数法(29) 2.4.2混合规则与混合物的状态方程(30) 2.5纯液体的p-V-T关系(35) 2.5.1Rackett方程(35) 2.5.2Yamada-Gunn式(35) 2.5.3Spencer-Danner式(35) 2.5.4Yen-Woods式(36) 2.5.5Lydersen、Greenkorn和Hougen对应态法(36) 2.6液体混合物的p-V-T关系(37) 2.6.1Spencer-Danner式(37) 2.6.2Rackett方程(37) 习题(38) 第3章流体的热力学性质(40) 3.1热力学基本方程(40) 3.2麦克斯韦(Maxwell)关系式(41) 3.3纯流体熵变和焓变的计算(42) 3.3.1熵变的计算(42) 3.3.2焓变的计算(44) 3.3.3剩余性质法计算熵变和焓变(47) 3.3.4蒸发焓与蒸发熵(58) 3.3.5热力学性质图表(61) 3.4混合物的焓值计算(65) 3.4.1理想气体混合物的焓(65) 3.4.2气体和液体混合物的焓(66) 3.5变组成系统的热力学性质(66) 3.5.1敞开系统的热力学关系式和化学势(66) 3.5.2偏摩尔性质(68) 习题(74) 第4章化工过程的能量分析(77) 4.1能量的形式(77) 4.2热力学**定律的数学表达式——能量平衡方程(81) 4.2.1封闭系统的能量平衡方程(81) 4.2.2稳流系统的能量平衡方程(81) 4.2.3能量平衡方程的应用(82) 4.3热力学第二定律与功、热间的转化(88) 4.3.1流体的压缩(88) 4.3.2流体的膨胀(90) 4.3.3热力学第二定律(93) 4.3.4热源(94) 4.3.5热机(94) 4.3.6可逆和不可逆过程(97) 4.3.7Carnot循环(99) 4.3.8Rankine循环——蒸汽动力循环的理想循环(100) 4.3.9实际蒸汽动力循环与理想循环的偏差(103) 4.3.10Rankine循环效率的提高(105) 4.3.11制冷机和热泵(108) 4.3.12逆向Carnot循环(110) 4.3.13理想蒸气压缩制冷循环(111) 4.3.14实际的蒸气压缩制冷循环(113) 4.3.15改进的蒸气压缩制冷系统(115) 4.3.16吸收式制冷(117) 4.3.17热泵的应用(118) 4.3.18深度冷冻循环(120) 4.4理想功、损失功和热力学效率(123) 4.4.1理想功(123) 4.4.2损失功(125) 4.4.3热力学效率(125) 4.5熵产生与熵平衡(127) 4.5.1熵产生(127) 4.5.2熵平衡(128) 4.6有效能与有效能效率(129) 4.6.1有效能与无效能的定义(129) 4.6.2稳态流动过程有效能计算(130) 4.6.3无效能(133) 4.6.4过程的不可逆性和有效能效率(134) 4.7能源与环境(140) 习题(142) 第5章相平衡(146) 5.1相平衡基础(146) 5.1.1相平衡判据(146) 5.1.2相律(147) 5.2逸度和逸度系数(147) 5.2.1纯物质的逸度和逸度系数(147) 5.2.2混合物中组分的逸度和逸度系数(148) 5.2.3混合物的逸度和逸度系数(149) 5.2.4通过逸度表示的相平衡准则(149) 5.2.5逸度和逸度系数的计算(150) 5.2.6混合物的逸度与其组分逸度之间的关系(157) 5.2.7纯液体的逸度(158) 5.3活度和活度系数(159) 5.3.1理想混合物(159) 5.3.2活度和活度系数的定义(160) 5.3.3标准态的选择(161) 5.3.4混合过程性质变化(163) 5.3.5超额性质(164) 5.3.6活度系数模型(165) 5.4汽液平衡相图(172) 5.5互溶系的汽液平衡计算(175) 5.5.1状态方程法(175) 5.5.2活度系数法(175) 5.5.3烃类系统的K值法(177) 5.5.4中、低压下泡点和露点的计算(180) 5.5.5中、低压下闪蒸计算(190) 5.5.6高压汽液平衡计算(193) 5.5.7汽液平衡数据的热力学一致性检验(194) 5.6气液平衡——气体在液体中的溶解度(196) 5.6.1气体在液体中的溶解度(197) 5.6.2压力对气体溶解度的影响(197) 5.6.3气体溶解度与温度的关系(198) 5.6.4状态方程计算气液平衡(199) 5.7液液平衡(200) 习题(202) 第6章化学平衡(206) 6.1反应进度(206) 6.2化学反应平衡常数(208) 6.2.1化学反应平衡的判据(208) 6.2.2标准Gibbs自由能变化与平衡常数(209) 6.2.3平衡常数的计算(209) 6.2.4温度对平衡常数的影响(210) 6.2.5平衡常数与平衡组成间的关系(211) 习题(215) 参考文献(217) 附录(218) 附录1一些物质的基本物性数据(218) 附录2一些物质的标准热化学数据(221) 附录3一些物质的Antoine方程系数(228) 附录4一些物质的理想气体热容温度关联式系数(238) 附录5一些物质的液体热容温度关联式系数(242) 附录6水和水蒸气的性质(245) 附录7R134a的性质(255) 附录8空气的T-S图(260) 附录9氨的t-S图(261) 附录10R12的lnp-H图(262) 附录11R22(CHClF2)的lnp-H图 (263)