《化工热力学》课程教学资源（知识点）重点难点考点剖析

第一章绪论(1)明确化工热力学的主要任务是应用经典热力学原理，推算物质的平衡性质，从而解决实际问题，所以物性计算是化工热力学的主要任务。(2)掌握热力学性质计算的一般方法(3）热力学性质计算与系统有关。大家必须明确不同系统的热力学性质计算与其热力学原理的对应关系，这一点对于理解本课程的框架结构十分重要。第二章流体的P-V-T关系（4）应该理解状态方程不仅可以计算流体的p-V-T性质，而且在推算热力学性质中状态方程是系统特征的重要模型。(5)熟悉纯物质的P-V-T相图及其相图上的重要概念，如三相点、临界点、汽化线、熔化线、升华线、等温线、等压线等容线、单相区、两相共存区、超临界流体区等。能在p-v图和p-T图中定性表达出有关热力学过程和热力学循环。(6)掌握由纯物质的临界点的数学特征约束状态方程常数的方法。(7)理解以p为显函数和以V为显函数的状态方程的形式，以及它们在性质计算中的区别。(8)能借助于软件用PR和SRK方程进行p-V-T性质计算，清楚计算时所需要输入的物性常数及其来源。对于均相混合物性质的计算，需要应用混合法则，了解相互作用参数的含义和取值。(9)理解对应态原理的概念，掌握用图表和三参数对应态原理计算物性的方法，了解偏心因子对应态原理。(10）能够通过查寻有关手册，估算蒸汽压、饱和气液相摩尔体积、汽化恰等物性，清楚它们之间的关系。第三章纯流体热力学性质的计算（11）均相封闭系统的热力学原理给出了热力学性质之间的普遍化依赖关系，结合表达系统特征的模型就能获得不同热力学性质之间的具体表达式。在物性推算中应该明确需要给定的独立变量，需要计算的从属变量，以及从属变量与独立变量之间的关系式。另外，还必须输入有关模型参数，结合一定的数学方法，才能完成物性推算。（12）清楚剩余性质的含义，能用剩余性质和理性气体热容表达状态函数的变化。能够用给定的状态方程推导出剩余性质表达式。（13）掌握状态方程计算纯物质饱和热力学性质饿原理，这是属于非均相系统性质计算，在计算时需要将状态方程与相平衡准则结合起来。（14）掌握纯物质的压恰图和温摘图的特征以及相图上的重要的点、线、面。运用压图和温摘图定性表达热力学状态、过程和定量计算热力学性质。了解压图温摘图以及p-V-T相图之间的相互对应关系。（15）熟练掌握并能运用水的性质表。（16）了解用热力学性质解析计算方法来制作热力学性质图、表的基本原理。第四章溶液热力学（17）通过本章的学习，必须弄清非均相系统与均相散开系统之间的关系。对于非均相系统的物性计算，首先必须确定系统的相平衡状态，然后才能进一步计算平衡的各相的性质。为了得到非均相系统的相平衡准则，均相散开系统的热力学1

第一章绪论 （1） 明确化工热力学的主要任务是应用经典热力学原理，推算物质的平衡性质，从 而解决实际问题，所以物性计算是化工热力学的主要任务。 （2） 掌握热力学性质计算的一般方法 （3） 热力学性质计算与系统有关。大家必须明确不同系统的热力学性质计算与其热 力学原理的对应关系，这一点对于理解本课程的框架结构十分重要。 第二章流体的 P-V-T 关系 （4） 应该理解状态方程不仅可以计算流体的 p-V-T 性质，而且在推算热力学性质中 状态方程是系统特征的重要模型。 （5） 熟悉纯物质的 P-V-T 相图及其相图上的重要概念，如三相点、临界点、汽化线、 熔化线 、升华线 、等温线、等压线等容线、单相区、两相共存区、超临界流 体区等。能在 p-v 图和 p-T 图中定性表达出有关热力学过程和热力学循环。 （6） 掌握由纯物质的临界点的数学特征约束状态方程常数的方法。 （7） 理解以 p 为显函数和以 V 为显函数的状态方程的形式，以及它们在性质计算中 的区别。 （8） 能借助于软件用 PR 和 SRK 方程进行 p-V-T 性质计算，清楚计算时所需要输入 的物性常数及其来源。对于均相混合物性质的计算，需要应用混合法则，了解 相互作用参数的含义和取值。 （9） 理解对应态原理的概念，掌握用图表和三参数对应态原理计算物性的方法，了 解偏心因子对应态原理。 （10） 能够通过查寻有关手册，估算蒸汽压、饱和气液相摩尔体积、汽化焓等物性， 清楚它们之间的关系。 第三章纯流体热力学性质的计算 （11） 均相封闭系统的热力学原理给出了热力学性质之间的普遍化依赖关系，结合表 达系统特征的模型就能获得不同热力学性质之间的具体表达式。在物性推算中 应该明确需要给定的独立变量，需要计算的从属变量，以及从属变量与独立变 量之间的关系式。另外，还必须输入有关模型参数，结合一定的数学方法，才 能完成物性推算。 （12） 清楚剩余性质的含义，能用剩余性质和理性气体热容表达状态函数的变化。能 够用给定的状态方程推导出剩余性质表达式。 （13） 掌握状态方程计算纯物质饱和热力学性质饿原理，这是属于非均相系统性质计 算，在计算时需要将状态方程与相平衡准则结合起来。 （14） 掌握纯物质的压焓图和温熵图的特征以及相图上的重要的点、线、面。运用压 焓图和温熵图定性表达热力学状态、过程和定量计算热力学性质。了解压焓图、 温熵图以及 p-V-T 相图之间的相互对应关系。 （15） 熟练掌握并能运用水的性质表。 （16） 了解用热力学性质解析计算方法来制作热力学性质图、表的基本原理。 第四章溶液热力学 （17） 通过本章的学习，必须弄清非均相系统与均相敞开系统之间的关系。对于非均 相系统的物性计算，首先必须确定系统的相平衡状态，然后才能进一步计算平 衡的各相的性质。为了得到非均相系统的相平衡准则，均相敞开系统的热力学 1

原理是不可缺少的基础。另外，均相敲开系统的热力学关系式对于混合物的性质随组成的变化也十分重要。（18）通过本章的学习，我们已经掌握了两种计算混合物性质的方法：一种是第三章中所讨论的均相系统的热力学关系，即视作为一个定组成混合物：另一种则是将混合物看作为一均相散开系统，讨论摩尔性质随组成的变化。（19）掌握偏摩尔性质的定义及用途，特别重视偏摩尔性质之间的约束关系式一Gibbs-duhem方程及其应用。（20）弄清楚混合过程性质变化、超额性质之间的区别和联系。（21）理解纯物质和定组成混合物的逸度和逸度系数的定义、逸度及逸度系数的意义和作用。掌握逸度和逸度系数与温度、压力之间的微分和积分关系式，能用状态方程推导出逸度和逸度系数的关系式。能用状态方程和三参数对应态原理计算逸度、逸度系数以及其他热力学性质。（22）理解混合物中组分逸度、组分逸度系数和活度系数的定义和作用。（23）本章中两个较难理解的概念是两个理想溶液参考态，即Lewis-Randall规则和Henry规则。作为理想溶液应同时满足这两个规则，但真实稀溶液的溶剂和溶质也分别符合Lewis-Randall规则和Henry规则。（24）超额性质和活度系数都要涉及到参考态的选择问题。一般，对于亚临界组分，采用Lewis-Randall规则的对称归一化；而对于超临界组分，应采用参考Henry规则的不对称归一化。应了解两种不同归一化定义的活度系数之间的关系。（25）熟悉常见的活度系数模型。第六章化工过程的能量分析（26）稳定流动系统的热力学第一定律与封闭系统是不一样的，常用恰值进行热量衡算，若使用热力学性质图，常使用温图和压烩图。（27）能量的可利用程度或品质高低由有效能来衡量。通过有效能来计算过程的能量变化，可使我们知道过程是否合理，为优化工艺路线提供热力学上的依据。第七章压缩、制冷和蒸气动力循环（28）将稳流系统热力学第一定律应用于动力循环和制冷循环中，进行热量和热力学效率计算。常用的是水蒸气和空气图表以及氨、氟里昂的温摘图和压烩图。当然还可以通过恰的热力学关系式并利用合适的状态方程进行恰和摘的计算。（29）多级压缩制冷循环和复迭式压缩制冷循环2

2 原理是不可缺少的基础。另外，均相敞开系统的热力学关系式对于混合物的性 质随组成的变化也十分重要。 （18） 通过本章的学习，我们已经掌握了两种计算混合物性质的方法：一种是第三章 中所讨论的均相系统的热力学关系，即视作为一个定组成混合物；另一种则是 将混合物看作为一均相敞开系统，讨论摩尔性质随组成的变化。 （19） 掌握偏摩尔性质的定义及用途，特别重视偏摩尔性质之间的约束关系式—— Gibbs-duhem 方程及其应用。 （20） 弄清楚混合过程性质变化、超额性质之间的区别和联系。 （21） 理解纯物质和定组成混合物的逸度和逸度系数的定义、逸度及逸度系数的意义 和作用。掌握逸度和逸度系数与温度、压力之间的微分和积分关系式，能用状 态方程推导出逸度和逸度系数的关系式。能用状态方程和三参数对应态原理计 算逸度、逸度系数以及其他热力学性质。 （22） 理解混合物中组分逸度、组分逸度系数和活度系数的定义和作用。 （23） 本章中两个较难理解的概念是两个理想溶液参考态，即 Lewis-Randall 规则和 Henry 规则。作为理想溶液应同时满足这两个规则，但真实稀溶液的溶剂和溶 质也分别符合 Lewis-Randall 规则和 Henry 规则。 （24） 超额性质和活度系数都要涉及到参考态的选择问题。一般，对于亚临界组分， 采用 Lewis-Randall 规则的对称归一化；而对于超临界组分，应采用参考 Henry 规则的不对称归一化。应了解两种不同归一化定义的活度系数之间的关系。 （25） 熟悉常见的活度系数模型。 第六章化工过程的能量分析 （26） 稳定流动系统的热力学第一定律与封闭系统是不一样的，常用焓值进行热量衡 算，若使用热力学性质图，常使用温熵图和压焓图。 （27） 能量的可利用程度或品质高低由有效能来衡量。通过有效能来计算过程的能量 变化，可使我们知道过程是否合理，为优化工艺路线提供热力学上的依据。 第七章压缩、制冷和蒸气动力循环 （28） 将稳流系统热力学第一定律应用于动力循环和制冷循环中，进行热量和热力学 效率计算。常用的是水蒸气和空气图表以及氨、氟里昂的温熵图和压焓图。当 然还可以通过焓的热力学关系式并利用合适的状态方程进行焓和熵的计算。 （29） 多级压缩制冷循环和复迭式压缩制冷循环