- 化学工业出版社
- 9787122451705
- 1版
- 545339
- 16开
- 2025-03
- 674
- 411
- ①TQ02
- 本科
作者简介
目录
第一章 热力学函数计算及其性质图表的应用 001
1.1 热力学函数关系 001
1.1.1 热力学函数的基本关系 001
1.1.2 热力学第一定律在稳定流动过程中的应用 002
1.2 热力学函数的基本计算 004
1.2.1 熵变的计算 004
1.2.2 吉布斯函数的计算 005
1.2.3 焓变的计算 007
1.2.4 热量的计算 008
1.3 偏离函数及计算 010
1.3.1 以T、p为独立变量的偏离函数 011
1.3.2 以V、T为独立变量的偏离函数 012
1.4 热力学性质图表及其应用 014
1.4.1 温熵（T-S）图和压焓（lnp-H）图的一般形式 015
1.4.2 热力学性质图、表制作原理 016
1.4.3 温熵（T-S）图及其应用 017
1.4.4 焓温（H-T）图及其应用 020
1.4.5 蒸汽的焓熵（H-S）图 021
1.5 普遍化热力学性质图及其应用 021
1.5.1 热力学数据的估算 022
1.5.2 对应态原理 022
1.5.3 偏离函数和逸度系数的估算 023
1.5.4 普遍化压缩因子图及其应用 025
1.5.5 普遍化逸度系数图及其应用 027
1.5.6 普遍化焓差图及其应用 029
1.5.7 普遍化热容差图及其应用 031
参考文献 034
习题 034
第二章 能量有效利用科学基础 035
2.1 绪论 035
2.2 现代用能理论 039
2.2.1 能量的基本属性 039
2.2.2 “”与“”的基本概念 040
2.2.3 理想功（ideal work）和损耗功（lose work） 042
2.2.4 能量利用、转化和传递过程的基本规律 044
2.3 的计算 044
2.3.1 环境模型 044
2.3.2 能流的计算 045
2.3.3 物流的计算 046
2.3.4 能级和能效 057
2.4 能量系统的热力学分析 058
2.4.1 基于热力学第一定律的能量平衡法 058
2.4.2 基于热力学第二定律的分析法 061
2.4.3 通用物系有效能分析的通用表达式 063
2.5 科学用能的基本原则 072
2.5.1 最小外部损失原则 072
2.5.2 最佳推动力原则 072
2.5.3 能级匹配原则 073
2.5.4 优化利用原则 073
2.5.5 含碳资源合理有效利用原则 075
2.6 综合能耗的计算 076
2.6.1 术语和定义 076
2.6.2 综合能耗计算的能源种类和计算范围 077
2.6.3 综合能耗的分类与计算方法 077
2.6.4 各种能源折算标准煤的原则 078
参考文献 081
习题 081
第三章 压缩和冷冻热力学基础 083
3.1 气体的压缩 083
3.1.1 气体压缩的基本原理 083
3.1.2 可逆轴功的定义式 084
3.1.3 理想气体的等温、绝热、多变压缩过程 085
3.1.4 真实气体压缩功的计算 089
3.1.5 中间冷却的分段压缩 091
3.1.6 压缩机的实际功耗 092
3.2 气体的膨胀 094
3.2.1 气体对外不做轴功的绝热膨胀——等焓膨胀 094
3.2.2 气体对外做功的绝热膨胀——等熵膨胀 098
3.2.3 等熵（做外功）、等焓（节流）两种绝热膨胀过程的比较与应用 100
3.3 气体的冷冻 101
3.3.1 逆卡诺循环 102
3.3.2 制冷循环 103
3.4 气体的液化 111
3.4.1 气体液化的理论最小功 111
3.4.2 深度制冷工作循环 114
3.4.3 各种制冷循环比较 121
参考文献 122
习题 122
第四章 多组分系统热力学基础 123
4.1 多组分系统热力学性质的基本关系及化学势 123
4.1.1 偏摩尔量的定义及其集合公式 123
4.1.2 吉布斯-杜亥姆方程 125
4.1.3 化学势 128
4.2 逸度和逸度系数 130
4.2.1 纯物质逸度和逸度系数的定义 130
4.2.2 气体的逸度及逸度系数的计算 131
4.2.3 液体的逸度及其计算 133
4.2.4 多组分系统中各组分的逸度和逸度系数 135
4.2.5 混合物的逸度与各组分逸度之间的关系 137
4.3 活度与活度系数 139
4.4 混合过程热力学函数的变化 143
4.5 混合过程的焓变 145
4.5.1 混合过程热效应与焓变 145
4.5.2 溶解和稀释过程热效应（焓变）及其计算 146
4.5.3 焓浓图及其应用 154
参考文献 158
习题 158
第五章 气液相平衡 160
5.1 相平衡及其热力学基本关系 160
5.1.1 相平衡判据 161
5.1.2 相律 161
5.2 气液平衡组成的计算 162
5.2.1 气液平衡计算的基本方程 162
5.2.2 完全理想系统气液平衡组成的计算 163
5.2.3 理想系统气液平衡组成的计算 164
5.2.4 非理想系统的平衡组成关系 167
5.3 二组分平衡系统的焓浓图及其应用 172
5.3.1 二组分平衡系统的焓浓图 172
5.3.2 焓浓图的应用 174
参考文献 176
习题 177
第六章 多相过程 178
6.1 蒸发与结晶 178
6.1.1 结晶与溶液的溶解度 178
6.1.2 结晶过程中物系自由能的变化 179
6.1.3 晶核的生成与生成速度 181
6.1.4 晶核的长大与长大速度 182
6.2 多相多组分系统相平衡 184
6.2.1 多相多组分系统相平衡的基本概念和一般规律 184
6.2.2 二组分系统的相图及其应用 187
6.2.3 三组分系统的相图及其应用 189
6.2.4 具有共同离子的四组分系统的相图及其应用 197
6.2.5 具有一对盐的交互四组分系统的相图及其应用 201
6.3 气液吸收 206
6.3.1 气体在吸收剂中的溶解度及气液平衡 207
6.3.2 化学吸收的气液平衡 209
6.3.3 化学吸收过程的传质系数 212
6.3.4 工业生产对气液吸收设备的要求 217
6.4 液固过程——浸取 217
6.4.1 搅拌过程中流体力学相似系数、阻力系数和功率系数 217
6.4.2 浸取过程中固体在液体中的溶解过程 221
6.4.3 浸取过程的能量消耗 222
参考文献 223
习题 224
第七章 化学反应平衡 226
7.1 化学反应等温方程和平衡常数 226
7.1.1 化学反应等温方程 226
7.1.2 平衡常数的各种表示方式 228
7.2 平衡常数计算 230
7.2.1 反应热 230
7.2.2 平衡常数计算 235
7.3 平衡组成的计算 240
7.3.1 单一气相反应的平衡组成计算 241
7.3.2 气相复合反应的平衡组成计算 245
参考文献 263
习题 263
第八章 多相催化反应动力学 265
8.1 几个基本概念 265
8.1.1 基元反应、反应历程和反应机理 265
8.1.2 质量作用定律 266
8.2 催化剂性能表述 267
8.3 流动体系化学反应速率表达方式 269
8.3.1 化学反应速率的定义 269
8.3.2 间歇反应系统反应速率表达式 270
8.3.3 连续系统反应速率表达式 271
8.3.4 复杂反应体系的反应速率模型表达式 272
8.3.5 空间速度与接触时间 273
8.4 流动体系动力学方程的表达式 274
8.4.1 动力学方程的表达式 274
8.4.2 反应速率常数 275
8.4.3 反应速率常数和平衡常数的关系 275
8.4.4 温度对反应速率的影响 276
8.4.5 最适宜反应温度 277
8.4.6 反应速率常数的计算 279
8.4.7 实用动力学方程的转换 280
8.5 固体催化剂 282
8.5.1 固体催化剂的宏观物理结构 283
8.5.2 固体催化剂的比表面积和孔结构 285
8.6 气-固相催化反应宏观动力学 289
8.6.1 气-固催化反应宏观过程中反应组分的浓度分布 289
8.6.2 外扩散 290
8.6.3 内扩散 291
8.6.4 催化剂的内扩散效率因子 293
8.6.5 宏观反应动力学方程 296
8.6.6 催化反应控制阶段的判别 297
8.7 气-固相催化反应动力学 298
8.7.1 物理吸附和化学吸附 298
8.7.2 吸附等温式 299
8.7.3 理想表面吸附等温式 300
8.7.4 真实表面吸附等温式 301
8.8 建立多相催化反应动力学方程的基本理论和方法 303
8.8.1 反应动力学方程的近似处理方法 303
8.8.2 表达多相催化反应动力学的两种方法 305
8.8.3 双分子反应的两种反应机理 305
8.8.4 建立或推导多相催化反应动力学方程的基本步骤 306
8.9 理想表面催化反应动力学 307
8.9.1 表面化学反应为速控步骤的动力学方程 307
8.9.2 反应物吸附为速控步骤的动力学方程 309
8.9.3 产物脱附为速控步骤的动力学方程 311
8.10 真实表面的催化反应动力学方程 312
8.10.1 反应物的吸附为速控步骤的动力学方程 312
8.10.2 表面化学反应为速控步骤的动力学方程 313
8.10.3 产物脱附为速控步骤的动力学方程 314
8.11 氧化还原反应动力学方程 315
8.12 经验反应速率方程的确定 319
参考文献 319
习题 320
第九章 化工过程工艺设计基础 321
9.1 化工工艺设计内容 321
9.2 工艺流程设计 322
9.3 物料衡算 331
9.3.1 物料衡算的基本方法 331
9.3.2 物料计算基本物理量 332
9.3.3 简单的物料衡算 344
9.3.4 不带化学反应的化工流程的物料衡算 350
9.3.5 带化学反应的化工流程的物料衡算 354
9.3.6 带有物料循环过程的物料衡算 357
9.4 热量衡算 358
9.4.1 热量衡算在化工设计中的意义 358
9.4.2 热量衡算的基本方法 359
9.4.3 热量衡算中使用的基本热力学数据 361
9.4.4 溶液的焓浓图 369
9.4.5 基本热量衡算 369
9.4.6 热量与物料衡算 371
9.4.7 化工过程流程中的物料衡算与热量衡算 373
9.4.8 带有循环流的物料衡算与热量衡算 378
9.4.9 计算机辅助化工过程的物料衡算与热量衡算 386
参考文献 391
习题 391
附录 393
一、单位换算表 393
二、某些气体的临界参数 399
三、Temkin动力学方程推导 399
四、主要符号表 409
1.1 热力学函数关系 001
1.1.1 热力学函数的基本关系 001
1.1.2 热力学第一定律在稳定流动过程中的应用 002
1.2 热力学函数的基本计算 004
1.2.1 熵变的计算 004
1.2.2 吉布斯函数的计算 005
1.2.3 焓变的计算 007
1.2.4 热量的计算 008
1.3 偏离函数及计算 010
1.3.1 以T、p为独立变量的偏离函数 011
1.3.2 以V、T为独立变量的偏离函数 012
1.4 热力学性质图表及其应用 014
1.4.1 温熵（T-S）图和压焓（lnp-H）图的一般形式 015
1.4.2 热力学性质图、表制作原理 016
1.4.3 温熵（T-S）图及其应用 017
1.4.4 焓温（H-T）图及其应用 020
1.4.5 蒸汽的焓熵（H-S）图 021
1.5 普遍化热力学性质图及其应用 021
1.5.1 热力学数据的估算 022
1.5.2 对应态原理 022
1.5.3 偏离函数和逸度系数的估算 023
1.5.4 普遍化压缩因子图及其应用 025
1.5.5 普遍化逸度系数图及其应用 027
1.5.6 普遍化焓差图及其应用 029
1.5.7 普遍化热容差图及其应用 031
参考文献 034
习题 034
第二章 能量有效利用科学基础 035
2.1 绪论 035
2.2 现代用能理论 039
2.2.1 能量的基本属性 039
2.2.2 “”与“”的基本概念 040
2.2.3 理想功（ideal work）和损耗功（lose work） 042
2.2.4 能量利用、转化和传递过程的基本规律 044
2.3 的计算 044
2.3.1 环境模型 044
2.3.2 能流的计算 045
2.3.3 物流的计算 046
2.3.4 能级和能效 057
2.4 能量系统的热力学分析 058
2.4.1 基于热力学第一定律的能量平衡法 058
2.4.2 基于热力学第二定律的分析法 061
2.4.3 通用物系有效能分析的通用表达式 063
2.5 科学用能的基本原则 072
2.5.1 最小外部损失原则 072
2.5.2 最佳推动力原则 072
2.5.3 能级匹配原则 073
2.5.4 优化利用原则 073
2.5.5 含碳资源合理有效利用原则 075
2.6 综合能耗的计算 076
2.6.1 术语和定义 076
2.6.2 综合能耗计算的能源种类和计算范围 077
2.6.3 综合能耗的分类与计算方法 077
2.6.4 各种能源折算标准煤的原则 078
参考文献 081
习题 081
第三章 压缩和冷冻热力学基础 083
3.1 气体的压缩 083
3.1.1 气体压缩的基本原理 083
3.1.2 可逆轴功的定义式 084
3.1.3 理想气体的等温、绝热、多变压缩过程 085
3.1.4 真实气体压缩功的计算 089
3.1.5 中间冷却的分段压缩 091
3.1.6 压缩机的实际功耗 092
3.2 气体的膨胀 094
3.2.1 气体对外不做轴功的绝热膨胀——等焓膨胀 094
3.2.2 气体对外做功的绝热膨胀——等熵膨胀 098
3.2.3 等熵（做外功）、等焓（节流）两种绝热膨胀过程的比较与应用 100
3.3 气体的冷冻 101
3.3.1 逆卡诺循环 102
3.3.2 制冷循环 103
3.4 气体的液化 111
3.4.1 气体液化的理论最小功 111
3.4.2 深度制冷工作循环 114
3.4.3 各种制冷循环比较 121
参考文献 122
习题 122
第四章 多组分系统热力学基础 123
4.1 多组分系统热力学性质的基本关系及化学势 123
4.1.1 偏摩尔量的定义及其集合公式 123
4.1.2 吉布斯-杜亥姆方程 125
4.1.3 化学势 128
4.2 逸度和逸度系数 130
4.2.1 纯物质逸度和逸度系数的定义 130
4.2.2 气体的逸度及逸度系数的计算 131
4.2.3 液体的逸度及其计算 133
4.2.4 多组分系统中各组分的逸度和逸度系数 135
4.2.5 混合物的逸度与各组分逸度之间的关系 137
4.3 活度与活度系数 139
4.4 混合过程热力学函数的变化 143
4.5 混合过程的焓变 145
4.5.1 混合过程热效应与焓变 145
4.5.2 溶解和稀释过程热效应（焓变）及其计算 146
4.5.3 焓浓图及其应用 154
参考文献 158
习题 158
第五章 气液相平衡 160
5.1 相平衡及其热力学基本关系 160
5.1.1 相平衡判据 161
5.1.2 相律 161
5.2 气液平衡组成的计算 162
5.2.1 气液平衡计算的基本方程 162
5.2.2 完全理想系统气液平衡组成的计算 163
5.2.3 理想系统气液平衡组成的计算 164
5.2.4 非理想系统的平衡组成关系 167
5.3 二组分平衡系统的焓浓图及其应用 172
5.3.1 二组分平衡系统的焓浓图 172
5.3.2 焓浓图的应用 174
参考文献 176
习题 177
第六章 多相过程 178
6.1 蒸发与结晶 178
6.1.1 结晶与溶液的溶解度 178
6.1.2 结晶过程中物系自由能的变化 179
6.1.3 晶核的生成与生成速度 181
6.1.4 晶核的长大与长大速度 182
6.2 多相多组分系统相平衡 184
6.2.1 多相多组分系统相平衡的基本概念和一般规律 184
6.2.2 二组分系统的相图及其应用 187
6.2.3 三组分系统的相图及其应用 189
6.2.4 具有共同离子的四组分系统的相图及其应用 197
6.2.5 具有一对盐的交互四组分系统的相图及其应用 201
6.3 气液吸收 206
6.3.1 气体在吸收剂中的溶解度及气液平衡 207
6.3.2 化学吸收的气液平衡 209
6.3.3 化学吸收过程的传质系数 212
6.3.4 工业生产对气液吸收设备的要求 217
6.4 液固过程——浸取 217
6.4.1 搅拌过程中流体力学相似系数、阻力系数和功率系数 217
6.4.2 浸取过程中固体在液体中的溶解过程 221
6.4.3 浸取过程的能量消耗 222
参考文献 223
习题 224
第七章 化学反应平衡 226
7.1 化学反应等温方程和平衡常数 226
7.1.1 化学反应等温方程 226
7.1.2 平衡常数的各种表示方式 228
7.2 平衡常数计算 230
7.2.1 反应热 230
7.2.2 平衡常数计算 235
7.3 平衡组成的计算 240
7.3.1 单一气相反应的平衡组成计算 241
7.3.2 气相复合反应的平衡组成计算 245
参考文献 263
习题 263
第八章 多相催化反应动力学 265
8.1 几个基本概念 265
8.1.1 基元反应、反应历程和反应机理 265
8.1.2 质量作用定律 266
8.2 催化剂性能表述 267
8.3 流动体系化学反应速率表达方式 269
8.3.1 化学反应速率的定义 269
8.3.2 间歇反应系统反应速率表达式 270
8.3.3 连续系统反应速率表达式 271
8.3.4 复杂反应体系的反应速率模型表达式 272
8.3.5 空间速度与接触时间 273
8.4 流动体系动力学方程的表达式 274
8.4.1 动力学方程的表达式 274
8.4.2 反应速率常数 275
8.4.3 反应速率常数和平衡常数的关系 275
8.4.4 温度对反应速率的影响 276
8.4.5 最适宜反应温度 277
8.4.6 反应速率常数的计算 279
8.4.7 实用动力学方程的转换 280
8.5 固体催化剂 282
8.5.1 固体催化剂的宏观物理结构 283
8.5.2 固体催化剂的比表面积和孔结构 285
8.6 气-固相催化反应宏观动力学 289
8.6.1 气-固催化反应宏观过程中反应组分的浓度分布 289
8.6.2 外扩散 290
8.6.3 内扩散 291
8.6.4 催化剂的内扩散效率因子 293
8.6.5 宏观反应动力学方程 296
8.6.6 催化反应控制阶段的判别 297
8.7 气-固相催化反应动力学 298
8.7.1 物理吸附和化学吸附 298
8.7.2 吸附等温式 299
8.7.3 理想表面吸附等温式 300
8.7.4 真实表面吸附等温式 301
8.8 建立多相催化反应动力学方程的基本理论和方法 303
8.8.1 反应动力学方程的近似处理方法 303
8.8.2 表达多相催化反应动力学的两种方法 305
8.8.3 双分子反应的两种反应机理 305
8.8.4 建立或推导多相催化反应动力学方程的基本步骤 306
8.9 理想表面催化反应动力学 307
8.9.1 表面化学反应为速控步骤的动力学方程 307
8.9.2 反应物吸附为速控步骤的动力学方程 309
8.9.3 产物脱附为速控步骤的动力学方程 311
8.10 真实表面的催化反应动力学方程 312
8.10.1 反应物的吸附为速控步骤的动力学方程 312
8.10.2 表面化学反应为速控步骤的动力学方程 313
8.10.3 产物脱附为速控步骤的动力学方程 314
8.11 氧化还原反应动力学方程 315
8.12 经验反应速率方程的确定 319
参考文献 319
习题 320
第九章 化工过程工艺设计基础 321
9.1 化工工艺设计内容 321
9.2 工艺流程设计 322
9.3 物料衡算 331
9.3.1 物料衡算的基本方法 331
9.3.2 物料计算基本物理量 332
9.3.3 简单的物料衡算 344
9.3.4 不带化学反应的化工流程的物料衡算 350
9.3.5 带化学反应的化工流程的物料衡算 354
9.3.6 带有物料循环过程的物料衡算 357
9.4 热量衡算 358
9.4.1 热量衡算在化工设计中的意义 358
9.4.2 热量衡算的基本方法 359
9.4.3 热量衡算中使用的基本热力学数据 361
9.4.4 溶液的焓浓图 369
9.4.5 基本热量衡算 369
9.4.6 热量与物料衡算 371
9.4.7 化工过程流程中的物料衡算与热量衡算 373
9.4.8 带有循环流的物料衡算与热量衡算 378
9.4.9 计算机辅助化工过程的物料衡算与热量衡算 386
参考文献 391
习题 391
附录 393
一、单位换算表 393
二、某些气体的临界参数 399
三、Temkin动力学方程推导 399
四、主要符号表 409
