《化工热力学》是江西省精品课程“化工热力学”的配套建设教材。《化工热力学》共8章,包括:绪论,流体的pVT性质,流体的热力学性质及计算,流动系统的热力学原理与应用,化工过程热力学分析,溶液热力学基础,流体相平衡,化学反应平衡。《化工热力学》:第1章绪论1.1热力学的研究内容和性质热力学究竟研究什么,这是要解决的第一个问题。从字面上看:热力学是研究热和力之间的关系,即研究热能和机械能相互转换的科学。实际上它的内容不局限于此,完整地说:热力学是研究自然界各种形式能量之间相互转换的规律,以及这种转换对物质性质影响的一门科学。热力学可应用于化学、物理、工程多方面,将其应用于化学工业领域便形成化工热力学。热力学不管应用于何领域,它所依据的基本原理都是热力学三大定律:热力学第一定律关于能量转化和守恒;热力学第二定律关于热机效率;热力学第零定律(热平衡定律)关于温度的定性定义。这些定律是根据无数的实验结果及观察所得的现象归纳出来的结论,具有很高的真实可靠性。至今没有一个实验结果违反这些定律。热力学有两种不同的研究方法:宏观的和微观的。宏观的——经典热力学。它不考虑物质内部微观粒子结构和运动规律,而是通过对大量宏观现象的直接观察与实验,总结出带有普遍性的规律,即热力学的基本定律,其优点是:可由物系的一些物化性质来计算另一些物化性质,且计算结果较准确。由于其不研究物质的结构,不考虑过程的机理,因此在许多问题上知其然,却不知其所以然,只能算得热力学函数的相对值。微观的——统计热力学。通过分子运动理论及微观结构的研究,计算出分子的平均统计性质,可以算出状态函数的绝对值,但技术上处理起来比较复杂。1.2化工热力学与化学工程的关系化工生产过程中要解决的有两类性质不同的问题:第一类是过程进行的可能限度,即平衡问题;第二类是过程趋向于平衡所需的时间,即系统达到平衡的速率。因为过程进行的速率一般取决于过程的推动力和阻力的相对大小,利用热力学理论固然可以推算出在一定条件下的推动力,但是其他关于决定反应速率的问题、决定平衡是否将在合理的时间内到达的问题,是化学动力学的课题。总的来说,化学工程包括了化工热力学,化工热力学是化学工程的理论基础。例如,化工原理(又称单元操作),其中很多知识是以热力学为基础的,因为要涉及平衡问题;又如,反应工程,若不懂热力学,就不知道设计反应器,因为它与平衡有关,即与过程的限度有关。此外,传递现象(传质、传热、传动)也离不开热力学。传递的结果是达到平衡状态,而平衡问题是经典热力学的主要内容,因此也称平衡热力学。1.3化工热力学的作用化工热力学是一门定性的学科,更是一门定量的学科。在定性方面,可以指导改进工艺参数,指引温度、压力宜高还是宜低,物料配比宜多还是宜少,反应或分离是否可能。在化工计算或设计中,主要可分为物料衡算、热量衡算和设备计算,在这些计算中,化工热力学方法是定量计算不可缺少的。物料衡算就是要确定物料量及组成,而化学平衡和相平衡都是确定组成的化工热力学方法,尤其是许多分离操作,必须由相平衡计算确定量和组成。在热量衡算中,为确定换热器及反应器的热负荷,需要不同温度、压力下的焓变,同温、同压下真实流体与理想气体的焓变