化工热力学(夏淑倩)(第三版)
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作者编者:夏淑倩//马沛生//李永红|责编:徐雅妮//孙凤英//吕尤
出版社化学工业
ISBN9787122434388
出版时间2023-09
装帧其他
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定价69元
货号1203151146
上书时间2024-06-03
商品详情
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作者简介
夏淑倩，女，1973年出生，教授，博士生导师。1995年获天津大学学士学位，1998年获天津大学硕士学位，2003年获天津大学博士学位。1998年3月至今，在天津大学工作，曾任天津大学化工学院副院长，现任天津大学教务处副处长，新工科教育中心办公室主任，教材建设与管理办公室主任，兼任教育部2018-2022化工类专业教学指导委员会秘书长。教育部新世纪优秀人才，天津市教学名师，工程教育专业认证专家组长，国家级精品在线课负责人，虚拟仿真金课负责人。主持省部级以上教改项目7项，获国家级教学成果奖5项，省部级教学成果奖10项。主持国家重点研发计划课题、973前期研究项目、国家基金等科研项目10多项，第一作者/通讯作者，发表SCI收录论文100余篇，获省部级科技进步二等奖2项。
目录
主修部分
第1章 绪论2
1.1 热力学发展简史2
1.2 化工热力学的主要内容3
1.3 化工热力学的研究方法及其发展3
1.4 化工热力学在化工中的重要性4
第2章 流体的p-V-T关系6
2.1 纯物质p-V-T的相行为6
2.2 流体的状态方程8
2.2.1 理想气体状态方程8
2.2.2 维里方程8
2.2.3 立方型状态方程10
2.2.4 多参数状态方程15
2.2.5 硬球扰动状态方程15
2.3 对比态原理及其应用16
2.3.1 对比态原理16
2.3.2 三参数对比态原理17
2.4 普遍化状态方程21
2.4.1 普遍化第二维里系数21
2.4.2 普遍化立方型状态方程24
2.5 流体p-V-T关系式的比较27
2.6 真实流体混合物的p-V-T关系28
2.6.1 混合规则29
2.6.2 流体混合物的虚拟临界参数29
2.6.3 气体混合物的第二维里系数30
2.6.4 混合物的立方型状态方程31
2.7 液体的p-V-T关系34
2.7.1 饱和液体体积34
2.7.2 压缩液体（过冷液体）体积35
2.7.3 液体混合物的p-V-T关系35
前沿话题1 可燃冰：小身材蕴含大能量36
本章小结38
习题39
第3章 单组元流体及其过程的热力学性质43
3.1 热力学性质间的关系43
3.1.1 热力学基本方程43
3.1.2 Maxwell（麦克斯韦尔）关系式45
3.2 焓变和熵变的计算48
3.2.1 单相流体焓变的计算48
3.2.2 单相流体熵变的计算58
3.2.3 蒸发焓与蒸发熵63
3.2.4 真实气体热容计算67
3.3 热力学性质图和表68
3.3.1 热力学性质图68
3.3.2 热力学性质表75
前沿话题2 从分子到机器——统计热力学76
本章小结77
习题78
第4章 热力学基本定律及其应用82
4.1 热力学第一定律82
4.1.1 能量的种类82
4.1.2 可逆过程的体积功和流动功83
4.1.3 热力学第一定律的数学表达式——能量平衡方程84
4.2 热力学第二定律87
4.2.1 熵与熵增原理88
4.2.2 熵产生与熵平衡90
4.3 理想功、损失功与热力学效率91
4.3.1 理想功91
4.3.2 损失功92
4.3.3 热力学效率93
4.4 有效能和无效能94
4.4.1 有效能定义94
4.4.2 稳流过程有效能计算94
4.4.3 无效能96
4.4.4 有效能、无效能、理想功和损失功之间的关系97
4.4.5 有效能效率97
4.5 能量的合理利用98
4.5.1 能量的质量和级别98
4.5.2 合理用能的基本原则98
4.6 气体的压缩99
4.6.1 单级往复式压缩机的功耗99
4.6.2 多级压缩103
4.7 气体的膨胀104
4.7.1 节流膨胀104
4.7.2 绝热做功膨胀106
4.7.3 气体通过喷管的膨胀108
4.8 蒸汽系统和蒸汽动力循环109
4.8.1 蒸汽系统109
4.8.2 蒸汽动力循环112
4.9 制冷循环117
4.9.1 理想制冷循环117
4.9.2 蒸气压缩制冷循环118
4.9.3 吸收式制冷循环122
4.10 热泵及其应用123
4.10.1 热泵及其热力学计算123
4.10.2 热泵精馏124
4.11 深冷循环与气体液化125
4.11.1 Linde（林德）循环126
4.11.2 Claude（克劳德）循环127
4.12 制冷剂和载冷剂的选择129
4.12.1 制冷剂的选择129
4.12.2 载冷剂的选择130
前沿话题3 能造出功率和效率都高的热机吗？130
本章小结131
习题132
第5章 均相流体混合物热力学性质136
5.1 变组成系统的热力学性质关系136
5.2 偏摩尔量139
5.2.1 偏摩尔量定义139
5.2.2 偏摩尔量的计算140
5.2.3 同一组元偏摩尔性质的热力学关系144
5.2.4 不同组元的同种偏摩尔性质关系（Gibbs-Duhem方程）145
5.3 流体混合过程热力学性质变化146
5.4 逸度和逸度系数149
5.4.1 纯物质的逸度和逸度系数150
5.4.2 混合物的逸度和逸度系数156
5.5 理想混合物163
5.5.1 概念的提出163
5.5.2 理想混合物的模型与标准态164
5.5.3 理想混合物的特征及关系式165
5.6 活度和活度系数165
5.6.1 活度和活度系数的定义166
5.6.2 标准态的选择167
5.6.3 溶液中活度系数γi与γi*的关系168
5.6.4 超额性质170
5.6.5 活度系数模型171
5.6.6 活度系数模型参数的获取181
5.6.7 电解质溶液的活度系数183
前沿话题4 离子液体：“百变”绿色溶剂186
本章小结187
习题188
第6章 相平衡192
6.1 相平衡基础192
6.1.1 平衡判据192
6.1.2 相律193
6.2 互溶系统的汽液平衡关系式194
6.2.1 状态方程法（EOS法）194
6.2.2 活度系数法195
6.2.3 方法比较196
6.3 中、低压下汽液平衡198
6.3.1 中、低压下二元汽液平衡相图198
6.3.2 中、低压下泡点和露点计算201
6.3.3 低压下汽液平衡的计算205
6.3.4 烃类系统的K值法和闪蒸计算209
6.4 高压汽液平衡214
6.4.1 高压汽液平衡相图215
6.4.2 高压汽液平衡的计算218
6.5 汽液平衡数据的热力学一致性检验218
6.5.1 积分检验法（面积检验法）218
6.5.2 微分检验法（点检验法）220
6.6 平衡与稳定性222
6.7 液液平衡226
6.7.1 液液平衡LLE相图226
6.7.2 LLE平衡关系及计算227
6.7.3 汽液液平衡VLLE229
6.8 气液平衡232
6.8.1 常压下的GLE（气体在液体中的溶解度）232
6.8.2 压力对气体溶解度的影响233
6.8.3 温度对气体溶解度的影响234
6.8.4 活度系数法计算GLE235
6.8.5 状态方程计算GLE236
6.9 固液平衡SLE238
6.9.1 固液平衡SLE的热力学关系239
6.9.2 SLE的两种极限情况240
6.10 气固平衡GSE和超临界流体在固体(或液体)中的溶解度242
6.10.1 气固平衡GSE242
6.10.2 超临界流体在固体（或液体）中的溶解度243
前沿话题5 CO2捕集、固定与利用（CCUS）技术中的热力学244
本章小结246
习题246
第7章 物性数据的估算249
7.1 化工数据概要249
7.2 对比态法250
7.2.1 二参数法251
7.2.2 三参数法251
7.2.3 使用沸点参数的对比态法251
7.2.4 使用第四参数（极性参数）的对比态法252
7.2.5 使用量子参数（第五参数）的对比态法253
7.3 基团贡献法253
7.3.1 概述253
7.3.2 发展和分类254
7.3.3 沸点和临界性质的估算——基团法的一组实例255
7.4 蒸气压的估算263
7.4.1 对比态法263
7.4.2 基团贡献法266
7.5 纯气体黏度的估算271
7.5.1 势能函数法计算271
7.5.2 对比态法估算273
本章小结276
习题276
第8章 化学反应热和反应平衡278
8.1 化学反应的热效应278
8.1.1 标准燃烧热278
8.1.2 标准生成热279
8.1.3 标准反应热280
8.1.4 温度对标准反应热的影响281
8.1.5 工业反应热效应的计算281
8.2 化学反应平衡283
8.2.1 化学反应进度283
8.2.2 标准生成Gibbs自由能285
8.2.3 化学反应平衡的判据286
8.2.4 化学反应平衡常数286
8.2.5 温度对平衡常数的影响287
8.2.6 单一反应平衡组成的计算289
8.3 复杂化学反应平衡296
8.3.1 复杂化学反应体系的处理296
8.3.2 化学反应系统的相律297
8.3.3 复杂化学反应平衡计算300
本章小结307
习题307
辅修部分
第9章 环境热力学310
9.1 环境热力学与一般化工热力学的异同310
9.2 辛醇/水分配系数311
9.2.1 定义和应用311
9.2.2 估算方法312
9.3 有机溶剂/水分配系数318
9.4 水溶解度319
9.4.1 热力学关系320
9.4.2 估算方法321
9.5 空气/水分配系数324
9.5.1 定义和热力学关系324
9.5.2 用基团贡献法估算325
9.6 土壤或沉积物的吸附作用326
9.6.1 吸附等温线326
9.6.2 几种分配系数327
本章小结328
习题328
第10章 相平衡的估算329
10.1 ASOG活度系数估算法329
10.2 UNIFAC活度系数估算法330
10.3 超额Gibbs自由能-状态方程（EOS）法344
本章小结345
第11章 化工热力学的应用与展望346
11.1 化工计算中应用化工热力学的几个实例346
11.2 化工热力学与化工设计348
11.3 化工热力学在精细化工中的应用349
11.4 化工热力学在能源与环境中的应用352
11.5 化工计算软件中的化工热力学352
11.6 化工热力学发展和多领域应用353
11.6.1 分子热力学与化工热力学353
11.6.2 化工热力学展望353
本章小结355
习题355
本书总结356
电子版附录清单358
主要符号表359
化工热力学重要词汇中英对照表361
参考文献366
内容摘要
《化工热力学》（第三版）主要介绍了经典热力学原理、模型及其在化工中的应用，该教材突破了“石油化工”小分子化合物领域，涉及精细化工和环境工程的热力学计算方法。本书共分为11章，主修部分详细讲解了流体的p-V-T关系、单组元流体及其过程的热力学性质、热力学基本定律及其应用、均相流体混合物热力学性质、相平衡、物性数据的估算及化学反应热和反应平衡等内容；辅修部分包括环境热力学、相平衡的估算、化工热力学的应用与展望等。本书不仅描述了流体系统中各种热力学状态函数及其之间的关系，也包括了热力学三大定律在化工过程中的能量分析应用，还包括各种热力学状态函数在相变化和化学变化时的平衡规律和估算方法。
本书配有微课视频、教学课件、习题答案、知识图谱和电子版附录辅助读者学习使用，可通过扫描封底二维码获取。
《化工热力学》（第三版）可供化学工程与工艺、资源循环科学与工程、能源化学工程、环境工程等专业本科生使用，也可供从事化学、化工、材料和热能工程的教师、研究生和工程技术人员参考。
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