《化工熱力學》（第三版）主要介紹了經(jīng)典熱力學原理、模型及其在化工中的應用，該教材突破了“石油化工”小分子化合物領(lǐng)域，涉及精細化工和環(huán)境工程的熱力學計算方法。本書共分為11章，主修部分詳細講解了流體的p-V-T關(guān)系、單組元流體及其過程的熱力學性質(zhì)、熱力學基本定律及其應用、均相流體混合物熱力學性質(zhì)、相平衡、物性數(shù)據(jù)的估算及化學反應熱和反應平衡等內(nèi)容；輔修部分包括環(huán)境熱力學、相平衡的估算、化工熱力學的應用與展望等。本書不僅描述了流體系統(tǒng)中各種熱力學狀態(tài)函數(shù)及其之間的關(guān)系，也包括了熱力學三大定律在化工過程中的能量分析應用，還包括各種熱力學狀態(tài)函數(shù)在相變化和化學變化時的平衡規(guī)律和估算方法。
本書配有微課視頻、教學課件、習題答案、知識圖譜和電子版附錄輔助讀者學習使用，可通過掃描封底二維碼獲取。
《化工熱力學》（第三版）可供化學工程與工藝、資源循環(huán)科學與工程、能源化學工程、環(huán)境工程等專業(yè)本科生使用，也可供從事化學、化工、材料和熱能工程的教師、研究生和工程技術(shù)人員參考。
夏淑倩，女，1973年出生，教授，博士生導師。1995年獲天津大學學士學位，1998年獲天津大學碩士學位，2003年獲天津大學博士學位。1998年3月至今，在天津大學工作，曾任天津大學化工學院副院長，現(xiàn)任天津大學教務處副處長，新工科教育中心辦公室主任，教材建設(shè)與管理辦公室主任，兼任教育部2018-2022化工類專業(yè)教學指導委員會秘書長。教育部新世紀優(yōu)秀人才，天津市教學名師，工程教育專業(yè)認證專家組長，國家 級精品在線課負責人，虛擬仿真金課負責人。主持省部級以上教改項目7項，獲國家 級教學成果獎5項，省部級教學成果獎10項。主持國家重點研發(fā)計劃課題、973前期研究項目、國家基金等科研項目10多項，第 一作者/通訊作者，發(fā)表SCI收錄論文100余篇，獲省部級科技進步二等獎2項。
主修部分
第1章 緒論 2
1.1 熱力學發(fā)展簡史 2
1.2 化工熱力學的主要內(nèi)容 3
1.3 化工熱力學的研究方法及其發(fā)展 3
1.4 化工熱力學在化工中的重要性 4
第2章 流體的p-V-T關(guān)系 6
2.1 純物質(zhì)p-V-T的相行為 6
2.2 流體的狀態(tài)方程 8
2.2.1 理想氣體狀態(tài)方程 8
2.2.2 維里方程 8
2.2.3 立方型狀態(tài)方程 10
2.2.4 多參數(shù)狀態(tài)方程 15
2.2.5 硬球擾動狀態(tài)方程 15
2.3 對比態(tài)原理及其應用 16
2.3.1 對比態(tài)原理 16
2.3.2 三參數(shù)對比態(tài)原理 17
2.4 普遍化狀態(tài)方程 21
2.4.1 普遍化第二維里系數(shù) 21
2.4.2 普遍化立方型狀態(tài)方程 24
2.5 流體p-V-T關(guān)系式的比較 27
2.6 真實流體混合物的p-V-T關(guān)系 28
2.6.1 混合規(guī)則 29
2.6.2 流體混合物的虛擬臨界參數(shù) 29
2.6.3 氣體混合物的第二維里系數(shù) 30
2.6.4 混合物的立方型狀態(tài)方程 31
2.7 液體的p-V-T關(guān)系 34
2.7.1 飽和液體體積 34
2.7.2 壓縮液體（過冷液體）體積 35
2.7.3 液體混合物的p-V-T關(guān)系 35
前沿話題1 可燃冰：小身材蘊含大能量 36
本章小結(jié) 38
習題 39
第3章 單組元流體及其過程的熱力學性質(zhì) 43
3.1 熱力學性質(zhì)間的關(guān)系 43
3.1.1 熱力學基本方程 43
3.1.2 Maxwell（麥克斯韋爾）關(guān)系式 45
3.2 焓變和熵變的計算 48
3.2.1 單相流體焓變的計算 48
3.2.2 單相流體熵變的計算 58
3.2.3 蒸發(fā)焓與蒸發(fā)熵 63
3.2.4 真實氣體熱容計算 67
3.3 熱力學性質(zhì)圖和表 68
3.3.1 熱力學性質(zhì)圖 68
3.3.2 熱力學性質(zhì)表 75
前沿話題2 從分子到機器——統(tǒng)計熱力學 76
本章小結(jié) 77
習題 78
第4章 熱力學基本定律及其應用 82
4.1 熱力學第一定律 82
4.1.1 能量的種類 82
4.1.2 可逆過程的體積功和流動功 83
4.1.3 熱力學第一定律的數(shù)學表達式——能量平衡方程 84
4.2 熱力學第二定律 87
4.2.1 熵與熵增原理 88
4.2.2 熵產(chǎn)生與熵平衡 90
4.3 理想功、損失功與熱力學效率 91
4.3.1 理想功 91
4.3.2 損失功 92
4.3.3 熱力學效率 93
4.4 有效能和無效能 94
4.4.1 有效能定義 94
4.4.2 穩(wěn)流過程有效能計算 94
4.4.3 無效能 96
4.4.4 有效能、無效能、理想功和損失功之間的關(guān)系 97
4.4.5 有效能效率 97
4.5 能量的合理利用 98
4.5.1 能量的質(zhì)量和級別 98
4.5.2 合理用能的基本原則 98
4.6 氣體的壓縮 99
4.6.1 單級往復式壓縮機的功耗 99
4.6.2 多級壓縮 103
4.7 氣體的膨脹 104
4.7.1 節(jié)流膨脹 104
4.7.2 絕熱做功膨脹 106
4.7.3 氣體通過噴管的膨脹 108
4.8 蒸汽系統(tǒng)和蒸汽動力循環(huán) 109
4.8.1 蒸汽系統(tǒng) 109
4.8.2 蒸汽動力循環(huán) 112
4.9 制冷循環(huán) 117
4.9.1 理想制冷循環(huán) 117
4.9.2 蒸氣壓縮制冷循環(huán) 118
4.9.3 吸收式制冷循環(huán) 122
4.10 熱泵及其應用 123
4.10.1 熱泵及其熱力學計算 123
4.10.2 熱泵精餾 124
4.11 深冷循環(huán)與氣體液化 125
4.11.1 Linde（林德）循環(huán) 126
4.11.2 Claude（克勞德）循環(huán) 127
4.12 制冷劑和載冷劑的選擇 129
4.12.1 制冷劑的選擇 129
4.12.2 載冷劑的選擇 130
前沿話題3 能造出功率和效率都高的熱機嗎？ 130
本章小結(jié) 131
習題 132
第5章 均相流體混合物熱力學性質(zhì) 136
5.1 變組成系統(tǒng)的熱力學性質(zhì)關(guān)系 136
5.2 偏摩爾量 139
5.2.1 偏摩爾量定義 139
5.2.2 偏摩爾量的計算 140
5.2.3 同一組元偏摩爾性質(zhì)的熱力學關(guān)系 144
5.2.4 不同組元的同種偏摩爾性質(zhì)關(guān)系（Gibbs-Duhem方程） 145
5.3 流體混合過程熱力學性質(zhì)變化 146
5.4 逸度和逸度系數(shù) 149
5.4.1 純物質(zhì)的逸度和逸度系數(shù) 150
5.4.2 混合物的逸度和逸度系數(shù) 156
5.5 理想混合物 163
5.5.1 概念的提出 163
5.5.2 理想混合物的模型與標準態(tài) 164
5.5.3 理想混合物的特征及關(guān)系式 165
5.6 活度和活度系數(shù) 165
5.6.1 活度和活度系數(shù)的定義 166
5.6.2 標準態(tài)的選擇 167
5.6.3 溶液中活度系數(shù)γi與γi*的關(guān)系 168
5.6.4 超額性質(zhì) 170
5.6.5 活度系數(shù)模型 171
5.6.6 活度系數(shù)模型參數(shù)的獲取 181
5.6.7 電解質(zhì)溶液的活度系數(shù) 183
前沿話題4 離子液體：“百變”綠色溶劑 186
本章小結(jié) 187
習題 188
第6章 相平衡 192
6.1 相平衡基礎(chǔ) 192
6.1.1 平衡判據(jù) 192
6.1.2 相律 193
6.2 互溶系統(tǒng)的汽液平衡關(guān)系式 194
6.2.1 狀態(tài)方程法（EOS法） 194
6.2.2 活度系數(shù)法 195
6.2.3 方法比較 196
6.3 中、低壓下汽液平衡 198
6.3.1 中、低壓下二元汽液平衡相圖 198
6.3.2 中、低壓下泡點和露點計算 201
6.3.3 低壓下汽液平衡的計算 205
6.3.4 烴類系統(tǒng)的K值法和閃蒸計算 209
6.4 高壓汽液平衡 214
6.4.1 高壓汽液平衡相圖 215
6.4.2 高壓汽液平衡的計算 218
6.5 汽液平衡數(shù)據(jù)的熱力學一致性檢驗 218
6.5.1 積分檢驗法（面積檢驗法） 218
6.5.2 微分檢驗法（點檢驗法） 220
6.6 平衡與穩(wěn)定性 222
6.7 液液平衡 226
6.7.1 液液平衡LLE相圖 226
6.7.2 LLE平衡關(guān)系及計算 227
6.7.3 汽液液平衡VLLE 229
6.8 氣液平衡 232
6.8.1 常壓下的GLE（氣體在液體中的溶解度） 232
6.8.2 壓力對氣體溶解度的影響 233
6.8.3 溫度對氣體溶解度的影響 234
6.8.4 活度系數(shù)法計算GLE 235
6.8.5 狀態(tài)方程計算GLE 236
6.9 固液平衡SLE 238
6.9.1 固液平衡SLE的熱力學關(guān)系 239
6.9.2 SLE的兩種極限情況 240
6.10 氣固平衡GSE和超臨界流體在固體(或液體)中的溶解度 242
6.10.1 氣固平衡GSE 242
6.10.2 超臨界流體在固體（或液體）中的溶解度 243
前沿話題5 CO2捕集、固定與利用（CCUS）技術(shù)中的熱力學 244
本章小結(jié) 246
習題 246
第7章 物性數(shù)據(jù)的估算 249
7.1 化工數(shù)據(jù)概要 249
7.2 對比態(tài)法 250
7.2.1 二參數(shù)法 251
7.2.2 三參數(shù)法 251
7.2.3 使用沸點參數(shù)的對比態(tài)法 251
7.2.4 使用第四參數(shù)（極性參數(shù)）的對比態(tài)法 252
7.2.5 使用量子參數(shù)（第五參數(shù)）的對比態(tài)法 253
7.3 基團貢獻法 253
7.3.1 概述 253
7.3.2 發(fā)展和分類 254
7.3.3 沸點和臨界性質(zhì)的估算——基團法的一組實例 255
7.4 蒸氣壓的估算 263
7.4.1 對比態(tài)法 263
7.4.2 基團貢獻法 266
7.5 純氣體黏度的估算 271
7.5.1 勢能函數(shù)法計算 271
7.5.2 對比態(tài)法估算 273
本章小結(jié) 276
習題 276
第8章 化學反應熱和反應平衡 278
8.1 化學反應的熱效應 278
8.1.1 標準燃燒熱 278
8.1.2 標準生成熱 279
8.1.3 標準反應熱 280
8.1.4 溫度對標準反應熱的影響 281
8.1.5 工業(yè)反應熱效應的計算 281
8.2 化學反應平衡 283
8.2.1 化學反應進度 283
8.2.2 標準生成Gibbs自由能 285
8.2.3 化學反應平衡的判據(jù) 286
8.2.4 化學反應平衡常數(shù) 286
8.2.5 溫度對平衡常數(shù)的影響 287
8.2.6 單一反應平衡組成的計算 289
8.3 復雜化學反應平衡 296
8.3.1 復雜化學反應體系的處理 296
8.3.2 化學反應系統(tǒng)的相律 297
8.3.3 復雜化學反應平衡計算 300
本章小結(jié) 307
習題 307
輔修部分
第9章 環(huán)境熱力學 310
9.1 環(huán)境熱力學與一般化工熱力學的異同 310
9.2 辛醇/水分配系數(shù) 311
9.2.1 定義和應用 311
9.2.2 估算方法 312
9.3 有機溶劑/水分配系數(shù) 318
9.4 水溶解度 319
9.4.1 熱力學關(guān)系 320
9.4.2 估算方法 321
9.5 空氣/水分配系數(shù) 324
9.5.1 定義和熱力學關(guān)系 324
9.5.2 用基團貢獻法估算 325
9.6 土壤或沉積物的吸附作用 326
9.6.1 吸附等溫線 326
9.6.2 幾種分配系數(shù) 327
本章小結(jié) 328
習題 328
第10章 相平衡的估算 329
10.1 ASOG活度系數(shù)估算法 329
10.2 UNIFAC活度系數(shù)估算法 330
10.3 超額Gibbs自由能-狀態(tài)方程（EOS）法 344
本章小結(jié) 345
第11章 化工熱力學的應用與展望 346
11.1 化工計算中應用化工熱力學的幾個實例 346
11.2 化工熱力學與化工設(shè)計 348
11.3 化工熱力學在精細化工中的應用 349
11.4 化工熱力學在能源與環(huán)境中的應用 352
11.5 化工計算軟件中的化工熱力學 352
11.6 化工熱力學發(fā)展和多領(lǐng)域應用 353
11.6.1 分子熱力學與化工熱力學 353
11.6.2 化工熱力學展望 353
本章小結(jié) 355
習題 355
本書總結(jié) 356
電子版附錄清單 358
主要符號表 359
化工熱力學重要詞匯中英對照表 361
參考文獻 366
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