高等學校教學用書：化工熱力學例題與習題 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳鍾秀，顧飛燕 著

圖書標籤:

• 化工熱力學
• 熱力學
• 高等教育
• 教學用書
• 例題
• 習題
• 化工
• 理工科
• 大學教材
• 工程熱力學

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787502520380

版次：1

商品編碼：10167838

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-08-01

用紙：膠版紙

頁數：201

正文語種：中文

內容簡介

　　本書在第一版及廣泛徵集兄弟院校使用意見的基礎上重新組織編寫。為瞭適閤於化學工程與工藝、製藥工程、環境工程等相關專業教學計劃的需要，與第一版相比，本書在內容上增加瞭近代熱力學的一些相關內容，其餘章節在原有基礎上也作瞭較大的調整、修改和補充，全書內容在全麵、精簡的前提下，盡量做到理論聯係實際。本版內容包括：緒論、流體的p-V-T關係、純流體的熱力學性質、流體混閤物的熱力學性質、化工過程的能量分析、蒸汽動力循環與製冷循環、相平衡、高分子體係的熱力學性質、界麵吸附、化學反應平衡和物性數據估算等，共十一章。書中安排瞭較多的例題，附錄列齣瞭常用物質的物性數據和圖錶。本書可作為大學本科化工類各專業的教科書，也可作為化工、材料和輕工等專業工程技術人員的參考用書。本書有配套的化工熱力學例題與習題。

內頁插圖

目錄

第一章 　緒論
第二章 　流體的P－V－T關係
第三章 　流體的熱力學性質
第四章 　化工過程的能量分析
第五章 　蒸氣動力循環與製冷循環
第六章 　溶液的熱力學性質
第七章 　相平衡
第八章 　化學反應平衡
習題答案
附錄
主要符號錶
主要參考書

前言/序言

　　本書是根據高等學校教材《化工熱力學》（陳鍾秀、顧飛燕閤編，化學工業齣版社，1993年11月）的內容而編寫的。目的是加深學生對化工熱力學基本概念與熱力學理論的理解，熟練地掌握工程中常用的計算方法以及應用計算機解決熱力學問題的能力。
　　全書共八章，為便於讀者使用，在編寫方式上，每章內容都包含基本概念和公式、例題、習題三部分。附錄中列齣常用物質的物性數據、熱力學圖錶以及FORTRAN程序。書中例題與習題共348題，其內容和數量配閤教材而定。編寫中注意到題型的多樣化，安排上由淺入深。力求通過例題的解答與習題的練習使讀者鞏固熱力學知識，掌握解題的技巧和方法。
　　全國高等學校化工工藝類專業教學指導委員會對本書的編寫給予瞭大力支持和鼓勵。四川聯閤大學蘇裕光教授擔任瞭本書的主審，給予瞭認真審閱和熱情指導。浙江大學吳兆立教授對本書提齣瞭寶貴意見，化工熱力學教研室全體同誌提供瞭許多方便。在此一並深錶謝意。
　　本書的第一、五、七章由顧飛燕編寫，其餘由陳鍾秀編寫。由於編者水平有限，書中缺點與錯誤在所難免，敬請讀者批評指正。

聚焦前沿與實踐：化工過程模擬與優化高級教程 內容提要： 本書旨在為化工、化學工程及相關領域的高年級本科生、研究生以及一綫工程師提供一套係統、深入且極具前瞻性的化工過程模擬與優化技術教程。全書以現代化工生産過程的復雜性與綠色化需求為背景，緊密圍繞如何利用先進的計算工具（如Aspen Plus, HYSYS, gPROMS等主流軟件）解決實際工程難題展開，涵蓋瞭從基礎單元操作建模到復雜反應係統優化、安全評估與可持續性設計的全流程。本書不僅強調理論基礎的紮實性，更注重工程實踐能力和創新思維的培養。 第一章：現代化工過程模擬的基石與發展趨勢 本章首先迴顧瞭化工過程模擬技術的發展曆程，闡述瞭其在化工研發、設計、操作與優化中的不可替代性地位。重點分析瞭當前工業界對模擬軟件的更高要求，特彆是對涉及非平衡態、多相反應和復雜熱力學模型的處理能力。 1.1 模擬技術的內涵與分類： 區分穩態模擬與動態模擬、集總參數模型與分布參數模型。 1.2 核心計算模塊解析： 深入探討狀態方程法（EOS，如PR、SRK）、活度係數模型（如NRTL、Wilson）在不同體係中的適用性與局限性。著重介紹求解復雜混閤物相平衡（VLLE）的數值方法與挑戰。 1.3 新興模擬趨勢： 介紹過程集成（Process Intensification, PI）對模擬提齣的新要求，以及如何將計算流體力學（CFD）與過程模擬軟件進行耦閤，以更精確描述設備內部的流體力學和傳熱傳質過程。 第二章：單元操作的精確建模與驗證 本章將實例驅動地講解如何構建高保真度的單元操作模型，確保模型能夠準確反映實際工業裝置的行為。 2.1 反應器建模進階： 針對復雜催化反應體係，講解如何從機理數據推導齣動力學模型，並將其準確嵌入到模擬平颱中。詳細闡述瞭對於非均相反應器（如固定床、流化床），如何正確處理擴散與反應的耦閤效應，以及如何處理催化劑失活的動態過程。 2.2 分離過程的高效模擬： 重點分析精餾塔、萃取塔等復雜塔器的建模策略。討論瞭針對非理想混閤物的假想精餾（Shortcut Distillation）與嚴格解（Rigorous Solution）的切換標準。引入瞭膜分離、吸附分離等新興分離技術的精確數學描述。 2.3 換熱網絡與公用工程係統的集成建模： 闡述如何利用Pinch技術結閤模擬軟件建立優化的換熱網絡模型，實現能源的梯級利用。對蒸汽、冷卻水等公用工程係統的平衡與調度進行建模，以應對生産負荷的波動。 第三章：多尺度與動態過程的精細化處理 理解和控製過程的動態特性是現代化工安全與靈活運行的關鍵。本章聚焦於如何將穩態模型擴展至動態仿真，並處理涉及微觀機理的係統。 3.1 過程動態仿真基礎： 從描述性方程（ODE/PDE）的建立入手，講解動態模型的求解算法及其在應對快速反應、批次過程和啓動停車工況中的應用。 3.2 過程控製係統的集成與仿真： 詳細介紹如何設計、測試和優化PID控製器、級聯控製、前饋控製等策略。通過在動態模擬環境中進行“虛擬調試”（Virtual Commissioning），評估控製係統在各種擾動下的魯棒性。 3.3 引入微觀尺度： 探討如何將分子模擬（如DFT計算的結果）中的熱力學參數或反應速率常數，通過特定接口導入到宏觀過程模擬中，實現跨尺度的信息傳遞，提高模型精度。 第四章：過程優化的高級策略與實施 本章是本書的重點，旨在教授讀者如何利用數學規劃工具，在滿足所有工程約束的前提下，實現經濟效益最大化或能耗最小化。 4.1 優化問題的數學錶述： 將化工問題轉化為非綫性規劃（NLP）、混閤整數非綫性規劃（MINLP）問題。清晰界定目標函數、等式約束與不等式約束。 4.2 靈敏度分析與不確定性評估： 講解如何進行係統的靈敏度分析，識彆影響係統性能的關鍵變量。引入濛特卡洛模擬等方法，評估工藝參數波動對經濟指標的影響，從而指導設備的選型和容錯設計。 4.3 實時優化（RTO）架構： 闡述RTO在現代工廠中的部署方式。重點討論如何構建一個能夠快速響應市場變化和原料價格波動的在綫優化模型，以及如何處理在綫模型與實際測量值之間的偏差（Model-Reality Mismatch）。 第五章：麵嚮可持續性的模擬與生命周期評估 麵對全球氣候變化和資源約束，化工過程的可持續性設計日益重要。本章將模擬技術與綠色化學、環境工程相結閤。 5.1 綠色溶劑與替代工藝的評估： 利用模擬軟件評估使用超臨界流體、離子液體等新型介質替代傳統有機溶劑的可行性，重點關注其熱力學參數的準確獲取。 5.2 碳捕集、利用與封存（CCUS）過程的模擬： 針對胺吸收法、變壓吸附法等關鍵CCUS技術的吸收/解吸塔的詳細建模，以及整個集成流程的能耗分析和優化。 5.3 過程的生命周期評估（LCA）集成： 介紹如何將過程模擬的結果（物料流、能量流）與LCA軟件對接，量化工藝路綫對環境的影響（如溫室氣體排放、水資源消耗），指導更環保的工藝路綫選擇。 本書特色： 軟件工具中立性與通用性： 雖然內容覆蓋主流商業軟件的操作邏輯，但核心著重於背後的工程原理和數學模型，確保讀者知識的遷移性。 案例驅動的深度解析： 選取瞭石油化工、精細化工、新能源材料製備等多個行業中的真實復雜案例，通過“問題提齣—模型構建—求解驗證—優化實施”的完整流程進行演示。 強調工程判斷： 不僅教授“如何操作軟件”，更強調在麵對模型不收斂、結果不閤理時，工程師應如何運用專業知識進行故障診斷和模型修正。 適用對象： 化工、化學工程、過程裝備與控製工程、能源與動力工程等相關專業高年級本科生、碩士及博士研究生，以及在研發、設計、優化、操作崗位工作的化工領域專業技術人員。閱讀本書需要具備一定的化工原理和化學熱力學基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版也間接反映瞭其專業程度。化工熱力學涉及大量的數學符號、復雜的希臘字母和上下標，如果排版混亂，很容易在學習過程中造成閱讀障礙和理解偏差。我非常期待這本“高等學校教學用書”在視覺呈現上能達到專業水準，確保公式的書寫清晰無歧義，圖錶的綫條和標注明確易讀。另外，對於例題和習題的區分，我希望界限是明確的：例題應當是教科書式的標準解法演示，而習題則應該更多地考察變式應用和深度理解。如果書的後半部分能提供一些針對特定工業單元操作（如蒸餾、吸收或反應器設計）的熱力學初步分析練習，那就太貼閤“化工”這一專業屬性瞭。這樣的設置能讓讀者在掌握基礎後，立刻看到知識的應用場景，從而增強學習的動力和目標感。

評分☆☆☆☆☆

從一個資深學習者的角度來看，一本好的化工熱力學參考書，其深度必須能夠支撐起本科高年級乃至研究生初期的學習需求。我希望這本書在理論推導上是嚴謹且完整的，對於那些核心公式的推導過程，比如卡諾循環的效率、相律的嚴格證明，必須要有清晰的數學邏輯鏈條。僅僅羅列公式是遠遠不夠的，我們需要知道這些公式是如何從基本原理一步步構建起來的。此外，對於一些工程上常用的數據和圖錶，比如各種物質的飽和蒸汽錶、活度係數模型的對比應用，這本書是否提供瞭足夠詳盡且準確的參考資料？如果習題部分能夠穿插一些開放性的、需要結閤多個知識點纔能解決的綜閤性大題，那將極大地鍛煉我們分析復雜係統的能力。畢竟，實際的化工過程往往是多平衡、多反應耦閤的，如果習題能模擬這種復雜性，這本書的實用價值就會大大提升。

評分☆☆☆☆☆

說實話，麵對一門被普遍認為是“硬骨頭”的學科，我們對配套習題和例題的期望是非常高的。它不僅僅是檢驗學習成果的工具，更應該是彌補課堂教學不足的有效補充。我更關注這本書在處理那些“灰色地帶”問題時的態度。例如，當模型假設與真實情況存在偏差時，這本書是如何引導學生進行誤差分析或模型選擇的？如果例題能夠展示齣不同簡化假設對最終計算結果帶來的敏感性分析，那纔算得上是真正的高等教育水平的體現。一本優秀的習題集，應該能引導我們從“記住公式”過渡到“理解物理意義”，再到“解決實際問題”的思維鏈條。我希望這本書能提供足夠的挑戰性，讓我們在反復的嘗試和糾錯中，真正內化化工熱力學的精髓，而不是僅僅通過死記硬背通過考試。

評分☆☆☆☆☆

拿到一本教材，最直觀的感受往往來自於它的編寫邏輯和對初學者的友好程度。對於“高等教育”這一定位，這本書應該側重於深度而非廣度，即在有限的篇幅內，將化工熱力學中最關鍵、最常考、最實用的那部分內容做到極緻。我特彆好奇，它在處理那些經常讓學生感到頭疼的概念時，比如相圖的解讀，或者涉及到偏摩爾量的計算，是否采用瞭創新的、更易於視覺化的方式進行講解。一個優秀的習題集，絕不應該隻是簡單地把公式套進去，它應該引導讀者去思考“為什麼是這個公式”、“在什麼條件下這個公式纔適用”。如果例題的選擇能夠緊密貼閤現代化工的實際需求，比如涉及綠色化學、新能源材料等前沿領域的簡單熱力學分析，那就更具吸引力瞭。我更傾嚮於那些結構清晰、章節劃分明確，並且能提供自測工具或進階挑戰題目的書籍，這樣可以幫助讀者檢驗自己的掌握程度，並為未來的專業學習打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來就很紮實，內容想必是圍繞著化工熱力學的核心概念展開的，比如熵、焓、吉布斯自由能這些基礎理論的深入剖析。我猜想，它肯定會涵蓋大量的計算和應用實例，畢竟名字裏帶著“例題與習題”。這對於需要通過大量練習來鞏固知識的學生來說，簡直是福音。我期待看到的是，它不隻是停留在理論的羅列上，而是能將復雜的化學反應平衡、相平衡計算等實際工程問題，通過詳細的步驟推導和清晰的圖錶展示齣來。如果例題的設計能夠覆蓋從基礎的熱力學第一定律到高級的非理想溶液、化學平衡等各個知識點，並且每道題後都有詳盡的解題思路剖析，哪怕是錯誤選項的分析，那就太棒瞭。這本書的價值，很大程度上就在於它能否搭建起理論與實際操作之間的橋梁，讓學習者真正理解如何在復雜的工業體係中運用這些原理來優化過程、預測結果。我希望它不是那種隻能應付考試的題庫，而是能真正激發思考，培養解決實際工程難題能力的工具書。

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