流体与过程热力学(第二版)(附光盘)
¥58.00定价
作者: 郑丹星
出版时间:2021年8月
出版社:化学工业出版社
- 化学工业出版社
- 9787122076335
- 2版
- 146203
- 60231204-3
- 16开
- 2021年8月
- 工学
- 力学
- 化工类
- 本科
内容简介
本书基本构架分作两部分:第2章至第5章介绍基础物性与工程热力学知识部分,第6章至第8章介绍化学热力学知识部分。在第1章“绪论”里,主要介绍热力学的学科范畴与沿革发展;本课程的内容、应用与学习目的。第2章“流体的pVT关系”讨论单组分流体和气体混合物的状态方程,这是热力学物性模型的基础。第3章“流体的热力学性质:焓与熵”以剩余性质和偏摩尔性质的概念为基础,解决计算流体状态性质的方法。第4章“能量利用过程与循环”结合流动体系的热力学第一定律,介绍流体压缩与膨胀等热力过程,以及动力循环、制冷与热泵和流体的液化。第5章“过程热力学分析”则是从热力学第二定律,引出函数的概念,并讨论过程与系统在能量转化与利用中的分析问题。以第6章“流体热力学性质:逸度与活度”中建立起来的逸度与活度的热力学模型为基础,在第7章“流体相平衡”中介绍汽液相平衡分析方法与数据检验方法,在第8章“化学平衡”中则讨论均相与非均相流体的化学平衡分析方法。
本书附有思考题与习题供师生参考,附录给出了常用的热力学物性数据和图表,而且在附属的光盘中给出了计算热力学物性软件Therm 60。
本书可作为高等院校过程技术专业(如化工、石油与天然气、动力、建材、冶金、轻纺、食品等专业)的本科课程和硕士课程的选用教材,亦可作为相关专业(如热能工程类专业、能源或环境工程类专业)的本科生、研究生、科研与技术人员的教材或参考书。
本书附有思考题与习题供师生参考,附录给出了常用的热力学物性数据和图表,而且在附属的光盘中给出了计算热力学物性软件Therm 60。
本书可作为高等院校过程技术专业(如化工、石油与天然气、动力、建材、冶金、轻纺、食品等专业)的本科课程和硕士课程的选用教材,亦可作为相关专业(如热能工程类专业、能源或环境工程类专业)的本科生、研究生、科研与技术人员的教材或参考书。
目录
第1章绪论1
11范畴1
12沿革与发展2
13课程内容3
14应用与教学目的4
141学科位置与应用4
142教学目的4
15学习辅助资料5
第2章流体的pVT关系7
21单组分流体的pVT行为7
22均相流体pVT行为的模型化11
221状态方程与不可压缩流体11
222气体的非理想性及其修正13
23单组分的汽液相平衡的模型:蒸气压方程16
24virial方程18
241方程基本形式18
242舍项方程18
243virial系数的获取18
25立方型状态方程20
251van der Waals方程20
252几种常用的立方型状态方程及其普适形式21
253立方型方程参数的决定21
254立方型方程根的特征23
255汽相及类似汽相体积的根24
256液相及类似液相体积的根24
26状态方程的普遍化关联26
261Pitzer的三参数普遍化关联式与Edmister的压缩因子图26
262LeeKesler方程27
263普遍化的第二virial系数28
27状态方程的选用31
28饱和液体的体积关联式34
29气体混合物的pVT关系37
291虚拟临界性质与Kay规则37
292状态方程的混合规则与相互作用参数39
293泡点下的液体混合物密度42
第3章流体的热力学性质:焓与熵44
31纯流体的热力学关系44
311基本关系式44
312焓和熵表示为T及p的函数46
313Gibbs函数作为基本运算的函数48
32热容、蒸发焓与蒸发熵49
321理想气体的热容49
322液体的热容49
323蒸发焓与蒸发熵49
33剩余性质51
34以状态方程计算剩余性质54
341利用virial方程求MR54
342利用立方型方程求MR56
343利用LeeKesler关联式求MR58
35纯流体的焓变与熵变的计算62
36热力学性质图和表65
361类型与构成65
362热力学性质图绘制原理66
363水蒸气表67
37多组分流体的热力学关系68
38偏摩尔性质及其与流体性质关系71
381偏摩尔性质的加成关系71
382偏摩尔性质间的关系72
383偏摩尔性质的计算73
384GibbsDuhem方程76
39混合性质与多组分流体性质78
391理想混合物78
392混合性质79
310多组分流体焓变与熵变的计算82
3101焓变与熵变的计算基本公式82
3102焓浓图84
第4章能量利用过程与循环87
41热力学第一定律与能量平衡方程87
411开放体系的质量平衡87
412能量平衡的一般式88
413稳流体系的能量平衡90
414测量焓的流动卡计91
415焓变的应用92
42流体压缩与膨胀96
421气体压缩96
422流体膨胀99
43动力循环100
431蒸汽动力循环101
432燃气动力循环105
433联合动力循环108
44制冷与热泵109
441Carnot制冷循环109
442蒸气压缩制冷循环110
443制冷剂的选择112
444吸收式制冷113
445热泵115
45液化过程116
第5章过程热力学分析120
51热力学第二定律与熵平衡方程120
511熵产生与熵平衡方程120
512能量质量的差异122
52函数123
521的概念123
522环境参考态125
523功和热的127
524物质的标准127
525稳定流动体系的129
53平衡方程132
531损失与稳流系的平衡方程132
532效率134
54过程与系统的分析136
541“过程体系”的分析方法136
542“状态体系”的分析方法139
第6章流体热力学性质:逸度与活度142
61逸度142
611纯组分的逸度142
612纯组分汽液相平衡时的逸度143
613多组分体系中组分的逸度144
614LewisRandall规则145
615剩余性质的基本关系145
62逸度的计算146
621气体纯组分逸度的计算146
622液体纯组分逸度的计算149
623多组分体系逸度的计算151
63活度156
631纯液体与固体组分的活度156
632液态多组分体系中的组分的活度157
633活度与混合性质160
64超额性质161
641超额Gibbs函数161
642超额Gibbs函数与活度系数163
643超额性质的本质164
65活度系数模型166
651Scatchard Hildebrand方程与溶解度参数166
652RedlichKister经验式167
653Margules模型168
654van Laar模型169
655局部组成模型169
656活度系数模型的选用171
第7章流体相平衡177
71稳定性准则177
72汽液相平衡的相图180
73汽液相平衡模型化186
731平衡判据186
732汽液相平衡基本关系式186
733De Priester列线图与K值关联汽液相平衡188
734溶液体系的汽液相平衡关系189
74汽液相平衡的基本计算192
741露点和泡点的计算192
742闪蒸的计算199
75互溶系的共沸现象204
76热力学一致性检验206
77液液相平衡209
771液液相平衡相图209
772液液相平衡的模型化212
第8章化学平衡214
81化学平衡模型化方法214
811反应进度214
812反应体系的独立反应数217
813化学平衡判据219
814平衡常数220
82气相单一反应平衡225
83气相多个反应平衡230
84液相反应平衡234
841液体混合物反应平衡234
842溶液反应平衡235
85非均相反应平衡237
851气固相反应平衡237
852气液相反应平衡240
思考题与习题245
附录258
A1单位换算表258
A2气体常数表258
B1纯物质的热力学性质258
B2LeeKesler方程的压缩因子的分项值Z0和Z1264
B3LeeKesler方程的剩余性质焓的分项值(HR)0/RTc和(HR)1/RTc268
B4LeeKesler方程的剩余性质熵的分项值(SR)0/R和(SR)1/R272
B5LeeKesler方程的逸度系数的分项值0和1276
B6热力学性质关系表(Brigeman表)280
B7水蒸气表281
B71水蒸气表:饱和水及其饱和蒸汽(以温度为序)283
B72水蒸气表:饱和水及其饱和蒸汽(以压力为序)284
B73水蒸气表:过热水蒸气285
B74水蒸气表:过冷水288
B8HFC134a的饱和液体与饱和蒸气的热力学性质289
B9化学元素的基准物和标准290
B10部分物质的相互作用参数291
C1空气的温熵图292
C2水蒸气的温熵图293
C3氨的压焓图294
C4 HFC134a的压焓图295
C5水蒸气的焓熵图296
C6H2SO4H2O的焓浓图297
参考文献298
11范畴1
12沿革与发展2
13课程内容3
14应用与教学目的4
141学科位置与应用4
142教学目的4
15学习辅助资料5
第2章流体的pVT关系7
21单组分流体的pVT行为7
22均相流体pVT行为的模型化11
221状态方程与不可压缩流体11
222气体的非理想性及其修正13
23单组分的汽液相平衡的模型:蒸气压方程16
24virial方程18
241方程基本形式18
242舍项方程18
243virial系数的获取18
25立方型状态方程20
251van der Waals方程20
252几种常用的立方型状态方程及其普适形式21
253立方型方程参数的决定21
254立方型方程根的特征23
255汽相及类似汽相体积的根24
256液相及类似液相体积的根24
26状态方程的普遍化关联26
261Pitzer的三参数普遍化关联式与Edmister的压缩因子图26
262LeeKesler方程27
263普遍化的第二virial系数28
27状态方程的选用31
28饱和液体的体积关联式34
29气体混合物的pVT关系37
291虚拟临界性质与Kay规则37
292状态方程的混合规则与相互作用参数39
293泡点下的液体混合物密度42
第3章流体的热力学性质:焓与熵44
31纯流体的热力学关系44
311基本关系式44
312焓和熵表示为T及p的函数46
313Gibbs函数作为基本运算的函数48
32热容、蒸发焓与蒸发熵49
321理想气体的热容49
322液体的热容49
323蒸发焓与蒸发熵49
33剩余性质51
34以状态方程计算剩余性质54
341利用virial方程求MR54
342利用立方型方程求MR56
343利用LeeKesler关联式求MR58
35纯流体的焓变与熵变的计算62
36热力学性质图和表65
361类型与构成65
362热力学性质图绘制原理66
363水蒸气表67
37多组分流体的热力学关系68
38偏摩尔性质及其与流体性质关系71
381偏摩尔性质的加成关系71
382偏摩尔性质间的关系72
383偏摩尔性质的计算73
384GibbsDuhem方程76
39混合性质与多组分流体性质78
391理想混合物78
392混合性质79
310多组分流体焓变与熵变的计算82
3101焓变与熵变的计算基本公式82
3102焓浓图84
第4章能量利用过程与循环87
41热力学第一定律与能量平衡方程87
411开放体系的质量平衡87
412能量平衡的一般式88
413稳流体系的能量平衡90
414测量焓的流动卡计91
415焓变的应用92
42流体压缩与膨胀96
421气体压缩96
422流体膨胀99
43动力循环100
431蒸汽动力循环101
432燃气动力循环105
433联合动力循环108
44制冷与热泵109
441Carnot制冷循环109
442蒸气压缩制冷循环110
443制冷剂的选择112
444吸收式制冷113
445热泵115
45液化过程116
第5章过程热力学分析120
51热力学第二定律与熵平衡方程120
511熵产生与熵平衡方程120
512能量质量的差异122
52函数123
521的概念123
522环境参考态125
523功和热的127
524物质的标准127
525稳定流动体系的129
53平衡方程132
531损失与稳流系的平衡方程132
532效率134
54过程与系统的分析136
541“过程体系”的分析方法136
542“状态体系”的分析方法139
第6章流体热力学性质:逸度与活度142
61逸度142
611纯组分的逸度142
612纯组分汽液相平衡时的逸度143
613多组分体系中组分的逸度144
614LewisRandall规则145
615剩余性质的基本关系145
62逸度的计算146
621气体纯组分逸度的计算146
622液体纯组分逸度的计算149
623多组分体系逸度的计算151
63活度156
631纯液体与固体组分的活度156
632液态多组分体系中的组分的活度157
633活度与混合性质160
64超额性质161
641超额Gibbs函数161
642超额Gibbs函数与活度系数163
643超额性质的本质164
65活度系数模型166
651Scatchard Hildebrand方程与溶解度参数166
652RedlichKister经验式167
653Margules模型168
654van Laar模型169
655局部组成模型169
656活度系数模型的选用171
第7章流体相平衡177
71稳定性准则177
72汽液相平衡的相图180
73汽液相平衡模型化186
731平衡判据186
732汽液相平衡基本关系式186
733De Priester列线图与K值关联汽液相平衡188
734溶液体系的汽液相平衡关系189
74汽液相平衡的基本计算192
741露点和泡点的计算192
742闪蒸的计算199
75互溶系的共沸现象204
76热力学一致性检验206
77液液相平衡209
771液液相平衡相图209
772液液相平衡的模型化212
第8章化学平衡214
81化学平衡模型化方法214
811反应进度214
812反应体系的独立反应数217
813化学平衡判据219
814平衡常数220
82气相单一反应平衡225
83气相多个反应平衡230
84液相反应平衡234
841液体混合物反应平衡234
842溶液反应平衡235
85非均相反应平衡237
851气固相反应平衡237
852气液相反应平衡240
思考题与习题245
附录258
A1单位换算表258
A2气体常数表258
B1纯物质的热力学性质258
B2LeeKesler方程的压缩因子的分项值Z0和Z1264
B3LeeKesler方程的剩余性质焓的分项值(HR)0/RTc和(HR)1/RTc268
B4LeeKesler方程的剩余性质熵的分项值(SR)0/R和(SR)1/R272
B5LeeKesler方程的逸度系数的分项值0和1276
B6热力学性质关系表(Brigeman表)280
B7水蒸气表281
B71水蒸气表:饱和水及其饱和蒸汽(以温度为序)283
B72水蒸气表:饱和水及其饱和蒸汽(以压力为序)284
B73水蒸气表:过热水蒸气285
B74水蒸气表:过冷水288
B8HFC134a的饱和液体与饱和蒸气的热力学性质289
B9化学元素的基准物和标准290
B10部分物质的相互作用参数291
C1空气的温熵图292
C2水蒸气的温熵图293
C3氨的压焓图294
C4 HFC134a的压焓图295
C5水蒸气的焓熵图296
C6H2SO4H2O的焓浓图297
参考文献298