化工热力学理论课程大纲课程教学大纲.docx

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1、化工热力学课程教学大纲课程名称：化工热力学课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：Chemical Engineering Thermodynamics总学时/周学时/学分：48/4/3其中实验学时：0先修课程：高等数学、物理化学、无机化学、化工原理授课时间：1/6周，星期一 34节； 18周，星期三34节授课地点：松山湖校区7B313答疑时间、地点与方式：1 .每次上课的课前、课间和课后，米用一对一的问答方式；2.充分利用现代 网络资源，进行远程答疑；3.课外在12F202答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（/）课程论文（）其它（）使用教材：化工热力学，顾飞燕，化学工业出版社，2011年第3

2、版教学参考资料：化工热力学，童景山，清华大学出版社，1995年化工热力学习题精解，陈新志，科学出版社，2002年课程简介：化工热力学的原理和应用知识，是从事化工过程的研究、开发以及设计等方面工作必不可少的 重要理论基础，是一门理论性与工程应用性均较强的课程。该门课系统地介绍了将热力学原理应用 于化学工程技术领域的研究方法。它以热力学第一、第二定律为基础，研究化工过程中各种能量的 相互转化及其有效利用，深刻阐述了各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态。 化工热力学就是运用经典热力学的原理，结合反映系统特征的模型，解决工业过程（特别是化工过 程）中热力学性质的计算和预测、相平衡和化学

3、平衡计算、能量的有效利用等实际问题。为学习后 续课程和解决化工过程的实际问题打下牢固的基础。课程教学目标1）掌握化工热力学的基本概念、理论和专业 知识；2）掌握基本原理和模型对化工中的化学反应 平衡原理、相平衡原理等进行分析；3）掌握利用化工热力学的基本理论对化工生 产过程中进行能量进行分析；4）激发学生专业兴趣，培养化工行业之职业 道德及社会责任感本课程与学生核心能力培养之间的关联：国运用数学、物理化学、热力学、化工基础科学理论和工程 知识的能力。回提高利用化工热力学的观点、方法来分析、解决化工生产、 工程设计、科学研究中有关实际问题的能力。因运用基础理论以创新思考及独立解决复杂问题的能力。

4、13理解工程伦理，及安全、卫生、环保等社会责任，具备良 好的职业道德规范。理论教学进程表周次教学主题教 学 时教学的重点与难点教学方式作业安排长1/1绪论2化工热力学基本内容、热力学的 性质与基本概念，热力学三大基 本定律、体系与环境、状态函数 与平衡状态、热力学过程与循 环、可逆与不可逆过程、热与功 等基本概念课堂讲授与 讨论课后作业：复习 掌握热力学三大 定律、热力学函 数性质及基本概 念1/2纯物质的PVT相图2纯物质PVT图、P-T图与P-V 图，临界点、临界点数据的应用， 超临界流体条件、性质及工业应 用课堂讲授与 讨论课堂测验：将纯 物质经历的过程 表示在P-V图上2/1气体的状态

5、方程 (EOS)2状态方程的定义，理想气体的特 点及条件，理想气体状态方程及 应用，范德华立方型方程的表达 式、特点及其应用，立方型RK 方程式以及RK方程用压缩因子 Z来表示的另一个数学表达式、 特点及其应用课堂讲授与 讨论课后作业：关于 理想气体、范德 华和RK方程式 的计算与应用2/2气体的状态方程(EOS)2立方型SRK方程的数学表达 式、特点及其应用，临界点条件 K, Pc、偏心因子0在SRK方程 中的应用，三次方程和迭代法求 根方法与过程举例，Virial方程 表达式、维里常数的物理意义， Virial方程的二项截断式表达 式、对比态原理课堂讲授与 讨论课后作业：关于 SRK方程的

6、应用 及迭代法计算求 解3/1偏心因子G),三参数 普遍化关系式2偏心因子。的概念、物理意义 及求算，以偏心因子为第三参数 的对比态原理，三参数普遍化压 缩因子法和普遍化维里系数法 的适用范围及其计算，虚拟常数 临界法，混合规则及其解题方法课堂讲授与 讨论课堂作业：纯物 质。的求算，普 维法与普压法的 计算3/2热力学性质之间的 关系2热力学函数的分类，热力学函数 的四大微分方程式及其适用条 件，点函数的概念、意义和作用， 以及点函数间的基本关系式课堂讲授与 讨论课堂测验：关于 点函数的证明及 关系式推导4/1Maxwell麦克斯韦关 系式2Maxwell关系式及其推导、偏导 数关系式，循环关

7、系式，倒易规 贝!J,帮助理解记忆小窍门课堂讲授与 讨论课堂作业：利用 体积膨胀系数和 等温压缩系数解 决实际问题4/2热力学的计算2Maxwell关系式应用，剩余性质 法，状态方程法课堂讲授与 讨论课后作业：利用 剩余性质法，状 态方程法计算纯 物质的U、S、H5/1逸度与逸度系数2逸度与逸度系数的定义、物理意 义，计算方法课堂讲授与 讨论课后作业：逸度 与逸度系数的计 算5/2两相系统的热力学 性质及热力学图表2纯流体的热力学性质图，干度的 概念及表达式,T-S图及其应用、 热力学性质图表制作原理课堂讲授与 讨论课堂讨论：干度 的求解、T-S图 及其应用6/1变组成体系的热力 学性质2溶液

8、的概念，敞开体系的热力学 关系，化学位及其表达式，偏摩 尔概念的引入课堂讲授与 讨论课堂讨论：敞开 体系的热力学关 系及化学位特点6/2偏摩尔性质2偏摩尔性质的定义、物理意义， 偏摩尔性质之间的关系，化学位 与偏摩尔的区别与联系课堂讲授与 讨论课堂讨论：理解 偏摩尔性质的表 达式、物理意义7/1解析法求解偏摩尔 性质2偏摩尔性质，二元混合物中某组 分的偏摩尔性质的求解课堂讲授与 讨论课后作业：偏摩 尔性质的计算7/2截距（作图）法求解 偏摩尔性质， Gibbs-Duhum 方程式2截距（作图）法求组分i的偏摩 尔性质方法及应用， Gibbs-Duhum方程式及其应用课堂讲授与 讨论课堂讨论：G

9、ibbs-Duhum 方 程式的应用8/1混合物的组分逸度2混合物的组分逸度和逸度系数 的定义、物理意义，混合物逸度 与其组分逸度之间的关系及其 应用，压力和温度对逸度的影响课堂讲授与 讨论课后作业：混合 物逸度、逸度系 数与其组分逸 度、逸度系数之 间的计算8/2理想溶液2理想溶液的特点、逸度和标准 态，活度及活度系数的定义、物 理意义及其计算课堂讲授与 讨论课堂讨论：逸度 和标准态，活度 及活度系数的定 义、物理意义9/1混合性质的变化，超 额性质2混合性质的定义、表达式及其应 用，混合过程的焰变，超额性质 的定义、表达式及其应用课堂讲授与 讨论课后作业：关于 混合性质的计算10/1相平衡

10、2相平衡的概念、相平衡的判据与 相律计算，二元组分的气液平衡 相图、二元体系的p-T图及临界 区域的相特性课堂讲授与 讨论课堂讨论：二元 体系的相平衡11/1汽液平衡的计算2汽液平衡计算的基本公式、活度 系数法、状态方程法，闪蒸的 概念及其应用，液液平衡计算课堂讲授与 讨论课堂检测：闪蒸 的计算，液液平 衡关系及计算12/1能量平衡方程及其 应用，功热间转化2能量平衡方程及其应用，功热间 的转化，焙方程及其应用课堂讲授与 讨论课堂讨论：能量 平衡方程的应 用，卡诺循环， 牖增原理13/1端方程、烯增原理、 有效能2焙平衡方程及其应用、幅增原 理、火用与火无的概念与计算课堂讲授与 讨论课堂讨论：

11、嫡增 原理、火用与火 无的概念14/1理想功、损失功及热 力学效率2理想功、损失功及热力学效率的 概念、物理意义及其计算课堂讲授与 讨论课后作业：关于 理想功、损失功 及热力学效率的 计算15/1蒸汽动力循环2蒸汽动力循环，节流膨胀与做外 功的绝热膨胀课堂讲授与 讨论课堂讨论：节流 膨胀与做外功绝 热膨胀的比较16/1制冷循环2蒸汽压缩制冷，吸收式制冷， 热泵及其应用课堂讲授与 讨论课堂讨论：吸收 制冷循环原理合计：48成绩评定方法及标准考核形式评价标准权重考勤无故缺课一次，扣除考勤分10分。无故缺席三次以上，直5%接以不及格处理，百分制。课后作业每次讲课完毕，教师均会根据所讲内容以及需要延伸

12、的内 容，提出具体要求，布置相关作业，作业的评分标准为（A、 B、C、D、E）四个等级，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。取每次成绩的平 均分，百分制。5%期中考试闭卷，按照期中考试成绩进行评价，百分制。20%期末考试按照期末考试成绩进行评价，百分制。70%大纲编写时间：系（部）审查意见：O系（部）主任签名：日期：年 月日注：1、课程教学目标：请精炼概括3-5条目标，并注明每条目标所要求的学习目标层次（理 解、运用、分析、综合和评价）。本课程教学目标须与授课对象的专业培养目标有 一定的对应关系2、学生核心能力即毕业要求或培养要求，请任课教师从授课对象人才培养方案中对应 部分复制（3、教学方式可选：课堂讲授/小组讨论/实验/实训4、若课程无理论教学环节或无实践教学环节，可将相应的教学进度表删掉。