北京化工大學(xué)的化工熱力學(xué)課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。以下是該課程的簡(jiǎn)介:
課程定位與目標(biāo)
化工熱力學(xué)是化學(xué)工程學(xué)科的分支,在課程體系中承上啟下。它以物理化學(xué)、高等數(shù)學(xué)等課程為基礎(chǔ),為分離工程、反應(yīng)工程和化工設(shè)計(jì)等課程提供理論支持。通過課程學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)理解掌握化工熱力學(xué)基本內(nèi)容與模型化方法,培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)原理分析解決工程實(shí)際問題的能力,樹立工程觀念與節(jié)能意識(shí)。
教學(xué)安排
課程代碼為 043021,面向化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科學(xué)生開設(shè),學(xué)時(shí)為 48,學(xué)分為 3,考核方式為考試。先修課程為物理化學(xué),教材選用陳鐘秀、顧飛燕編著的《化工熱力學(xué)》,同時(shí)參考多本國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材。
教學(xué)內(nèi)容
緒論:介紹化工熱力學(xué)的研究范疇、發(fā)展特點(diǎn)、學(xué)習(xí)意義,使學(xué)生對(duì)課程有整體認(rèn)識(shí)。
真實(shí)流體的 PVT 關(guān)系:重點(diǎn)講解加壓下真實(shí)氣體及其混合物的 PVT 關(guān)系,包括范德化方程、維里方程等多種狀態(tài)方程,以及對(duì)比態(tài)原理及其應(yīng)用,讓學(xué)生掌握相關(guān)理論基礎(chǔ)、適用范圍和計(jì)算方法。
流體的熱力學(xué)性質(zhì):闡述真實(shí)流體熱力學(xué)函數(shù)計(jì)算原理和方法,如單相流體系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程式,介紹參比態(tài)、剩余函數(shù)等概念,使學(xué)生能通過計(jì)算 H 和 S 來計(jì)算真實(shí)流體的 U、F、G 等熱力學(xué)函數(shù),并學(xué)會(huì)使用熱力學(xué)圖表。
壓縮與冷凍及有效能概念:涵蓋開放體系熱力學(xué)第一定律,壓縮過程的熱力學(xué)分析,蒸汽壓縮制冷循環(huán),以及有效能概念及應(yīng)用,讓學(xué)生掌握壓縮過程和制冷循環(huán)參數(shù)計(jì)算方法,了解有效能概念與合理用能。
相平衡計(jì)算:包括開放體系熱力學(xué)性質(zhì)基本關(guān)系式、偏摩爾性質(zhì)、逸度與逸度系數(shù)、理想溶液和非理想溶液、活度與活度系數(shù)等內(nèi)容,要求學(xué)生掌握相平衡基本關(guān)系式、分類和表示方法,能根據(jù)平衡條件進(jìn)行相平衡計(jì)算,并學(xué)會(huì)對(duì)汽液平衡資料進(jìn)行熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)。
化學(xué)反應(yīng)平衡:講解化學(xué)反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系和反應(yīng)進(jìn)度,以及化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)及有關(guān)計(jì)算,使學(xué)生掌握標(biāo)準(zhǔn)自由函變和平衡常數(shù)的關(guān)系,學(xué)會(huì)化學(xué)反應(yīng)平衡體系的計(jì)算方法。
通過北京化工大學(xué)化工熱力學(xué)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠系統(tǒng)掌握化工熱力學(xué)的基本理論和計(jì)算方法,為今后從事化工相關(guān)領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。