化工热力学（第四版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈新志，蔡振云，胡望明，钱超 著

图书标签:

• 化工热力学
• 热力学
• 化学工程
• 传热
• 相平衡
• 溶液热力学
• 化学反应
• 第四版
• 高等教育
• 理工科

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122244314

版次：4

商品编码：11759008

包装：平装

丛书名： “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2015-09-01

用纸：胶版纸

页数：239

正文语种：中文

编辑推荐

　　“十二五”普通高等教育国家级规划教材
　　面试21世纪课程教材
　　浙江大学化工热力学教学团队编写的经典、畅销教材
　　配有ThermalCal计算程序，便于读者计算使用

内容简介

　　《化工热力学（第四版）》介绍了经典热力学原理及其在化工中的应用。
　　《化工热力学（第四版）》在简介热力学基本概念、性质和结构体系的基础上，详细介绍了p-V-T关系和状态方程、均相封闭系统热力学原理及其应用、均相敞开系统热力学及相平衡准则、非均相系统的热力学性质计算，另外还介绍了流动系统的热力学原理及应用和常用热力学基础数据。为方便教与学和提高教学效率，本书还配有计算程序ThermalCal，有需要者可登录www。cipedu。com。cn免费下载。
　　《化工热力学（第四版）》是化学工程与工艺专业的本科生教材，也可供从事化学、化工、轻工、材料和热能动力的教师、研究生和工程技术人员参考。

作者简介

　　陈新志，浙江大学教授，师从著名化工热力学专家、中国科学院院士侯虞钧教授。
　　完成了多项化工热力学科研项目，如“大型合成氨中热力学性质及模型”、“新形状因子对应态原理的研究及应用”、“状态方程的研究及应用”等。
　　长期在本科生和研究生教学第一线，参与教学改革。主持了若干教材建设和教改项目。
　　浙江省化工学会，化学工程专业委员会主任委员。

目录

第1章绪论1
1.1目的、意义和范围1
1.2化工热力学的内容及安排3
1.3教材的结构体系5
1.4热力学性质6
1.5热力学基本概念的回顾6
1.6热力学性质计算的一般方法7
习题9
第2章p-V-T关系和状态方程10
2.1引言10
2.2纯物质的ｐ-V-T相图10
2.3状态方程13
2.4立方型状态方程14
2.4.1van der Waals（vdW）方程14
2.4.2Redlich-Kwong(RK)方程15
2.4.3Soave（SRK）方程16
2.4.4Ｐeng�睷obinson(PR)方程16
2.5多常数状态方程17
2.5.1virial方程17
2.5.2Benedict-Webb-Rubin(BWR)方程19
2.5.3Martin-Hou(MH)方程19
2.6混合法则21
2.6.1virial方程的混合法则21
2.6.2立方型方程22
2.6.3BWR方程22
2.6.4MH-81方程22
*2.7状态方程体积根的求解23
2.7.1状态方程体积根在ｐ�睼图上的几何形态23
2.7.2状态方程体积根的求解25
习题28
参考文献29
第3章均相封闭系统热力学原理及其应用30
3.1引言30
3.2热力学定律与热力学基本关系式31
3.3Maxwell关系式33
3.4偏离函数35
3.5以Ｔ、ｐ为独立变量的偏离函数37
3.6以T、V为独立变量的偏离函数40
3.7逸度和逸度系数42
3.7.1逸度和逸度系数的定义43
3.7.2逸度系数与p-V-T的关系44
3.7.3逸度和逸度系数随T、p的变化45
3.8均相热力学性质计算48
3.8.1纯物质49
3.8.2定组成混合物51
3.9纯物质的饱和热力学性质计算52
3.9.1纯物质的汽�惨浩胶庠�理53
3.9.2饱和热力学性质计算53
3.10热力学性质图、表57
3.10.1T-S图和lnp-H图的一般形式57
3.10.2热力学性质图、表的制作原理58
习题61
参考文献63
第4章均相敞开系统热力学及相平衡准则64
4.1引言64
4.2均相敞开系统的热力学关系65
4.3相平衡准则67
4.4非均相平衡系统的相律68
4.5偏摩尔性质68
4.6摩尔性质和偏摩尔性质之间的关系69
4.6.1用偏摩尔性质表达摩尔性质69
4.6.2用摩尔性质表达偏摩尔性质70
4.6.3偏摩尔性质之间的关系——Gibbs-Duhem方程71
*4.7混合过程性质变化73
4.8混合物中组分的逸度74
4.8.1定义74
4.8.2由组分逸度表示的相平衡准则75
4.8.3组分逸度的性质76
4.9组分逸度系数的计算76
4.10理想溶液和理想稀溶液80
4.11活度系数定义及其归一化82
4.11.1活度系数的对称归一化82
4.11.2活度系数的不对称归一化83
4.12超额性质85
4.12.1超额吉氏函数85
4.12.2混合焓88
4.12.3其他超额性质88
4.13活度系数模型89
4.13.1二元Margules方程89
4.13.2二元van Laar方程89
4.13.3Wilson方程90
4.13.4NRTL方程90
4.13.5基团贡献法预测液体混合物的活度系数简介91
习题97
参考文献98
第5章非均相系统的热力学性质计算99
5.1引言99
5.2混合物的汽-液平衡100
5.2.1混合物的气-液相图100
5.2.2汽-液平衡的准则和计算方法102
5.2.3汽-液平衡计算类型104
5.2.4状态方程法（EOS法）计算混合物的汽�惨浩胶�107
5.2.5关于相互作用参数108
5.2.6状态方程+活度系数法（EOS+γ法）计算混合物的汽�惨浩胶�113
5.2.7低压气体在液体中的溶解度116
5.2.8固体在流体中的溶解度117
5.2.9活度系数模型参数的估算118
*5.2.10无模型法(NM法)简介122
5.2.11汽-液平衡数据的一致性检验123
5.3其他类型的相平衡计算126
5.3.1液-液平衡126
5.3.2汽-液-液平衡131
5.3.3固-液平衡132
5.4混合物热力学性质的相互推算134
5.4.1EOS法135
5.4.2活度系数法135
习题137
参考文献139
第6章流动系统的热力学原理及应用140
6.1引言140
6.2热力学第一定律141
6.2.1封闭系统的热力学第一定律141
6.2.2稳定流动系统的热力学第一定律141
6.3热力学第二定律和熵平衡143
6.3.1热力学第二定律143
6.3.2熵及熵增原理143
6.3.3封闭系统的熵平衡144
6.3.4稳定流动系统的熵平衡144
6.4有效能与过程的热力学分析146
6.4.1理想功146
6.4.2损失功147
6.4.3有效能148
6.4.4有效能分析150
6.5流体的压缩与膨胀过程152
6.5.1流体的压缩152
6.5.2流体的膨胀152
6.6动力循环156
6.6.1朗肯循环(Rankine Cycle)156
6.6.2朗肯循环的改进159
6.7制冷循环160
6.7.1蒸汽压缩制冷循环160
6.7.2吸收制冷循环原理介绍164
6.7.3气体的液化165
6.8热泵166
习题169
参考文献172
第7章常用热力学基础数据173
7.1引言173
7.2热力学数据查阅方法与工具173
7.2.1数据手册173
7.2.2数据库174
7.3热力学数据的估算175
7.3.1对应态原理175
7.3.2基团贡献法182
7.3.3混合物热力学数据的估算205
参考文献212
附录213
附录A纯物质的物理性质表213
A-1正常沸点、临界参数和偏心因子213
A-2Antoine方程常数213
A-3修正的Rackett方程214
A-4理想气体摩尔热容215
附录B三参数对应态普遍化热力学性质表215
B-1压缩因子216
B-2焓218
B-3熵220
B-4逸度222
B-5比定压热容224
附录C水的性质表226
C-1饱和水226
C-2过热水蒸气227
C-3压缩液体水230
附录D热力学性质图231
附录E若干公式的推导235
E-1式（4-69）的推导235
E-2式（4-70）的推导235
E-3证明236
附录F热力学性质计算软件236
F-1项目236
F-2子菜单237
参考文献237

化工热力学（第四版） 内容概要 《化工热力学（第四版）》是一部系统深入阐述化学工程领域核心理论——热力学原理及其应用的权威著作。本书旨在为化学工程及相关专业的学生、研究人员和工程师提供坚实的热力学理论基础和解决实际工程问题的能力。第四版在继承前三版优良传统的基础上，内容更加精炼、更新，并融入了最新的研究进展和行业应用实例，使其在知识的广度和深度上都达到了新的高度。 本书内容涵盖了热力学的基本概念、定律、方程以及在化工过程中的具体应用。从宏观到微观，从理论到实践，层层递进，逻辑清晰。全书结构严谨，理论推导严密，计算方法详尽，并通过大量的例题和习题，帮助读者巩固和消化所学知识。 核心内容板块 第一部分：热力学基础与基本定律 本书开篇即为读者奠定扎实的热力学基础。首先，系统地介绍了热力学的基本概念，包括系统、状态、过程、功、热、内能、焓、熵、 Gibbs 函数、Helmholtz 函数等关键物理量。对这些概念的精确定义和物理意义进行了深入剖析，强调了它们在描述和分析热力学行为中的重要性。 接着，本书重点阐述了热力学的三个基本定律。 热力学第一定律（能量守恒定律）被详细介绍，包括其数学表达式、在不同过程中的应用，如绝热过程、等温过程、等容过程和等压过程。通过功和热的形式，揭示了能量在系统中的传递与转化规律，并引入了焓的概念，方便了在恒压条件下的能量分析。 热力学第二定律（熵增定律）是本书的另一核心。它从可逆过程和不可逆过程的角度，深入探讨了能量转化的方向性和限度。通过熵的定义、熵变计算方法以及第二类永动机不可能的证明，揭示了自然过程的自发性趋势。本书特别强调了熵在化工过程中判断反应方向、评估过程效率以及进行过程优化中的关键作用。 热力学第三定律（绝对零度）虽然在化工应用中不如前两条定律直接，但本书也对其进行了介绍，阐述了绝对零度的概念以及它在确定物质绝对熵值中的重要性。 第二部分：物质的状态方程与热力学性质 在掌握了基本热力学定律后，本书进一步深入探讨了物质的状态方程及其在计算热力学性质中的应用。 理想气体状态方程作为最基本的模型，被用来推导一系列理想气体的热力学性质，如内能、焓、熵随温度和压力的变化。 真实气体状态方程是本书的重点和难点之一。本书介绍了多种常用的真实气体状态方程，如范德华方程、Redlich-Kwong方程、Soave-Redlich-Kwong（SRK）方程、Peng-Robinson（PR）方程等。通过对这些方程的推导和应用，读者能够理解真实气体在不同温度和压力下的行为偏差，并学会如何利用这些方程计算气体的压缩因子、体积、焓、熵等关键热力学性质。 热力学性质图表的绘制和应用也是本书的重要内容。本书详细介绍了如何根据状态方程或实验数据绘制热力学性质图表，如P-H图、T-S图、H-S图等。这些图表为实际工程问题提供了直观的分析工具，能够方便地求解过程中的温度、压力、焓、熵等变化。 热力学性质的计算方法，包括基于残余性质理论、普遍化关联等方法，提供了不依赖于具体状态方程进行热力学性质计算的途径。 第三部分：相平衡 相平衡是化工过程中至关重要的一个方面，本书对这一领域进行了详尽的阐述。 单组分系统的相平衡，包括固-液、液-气、固-气之间的相变以及相图的绘制和解释。本书介绍了吉布斯相律，并将其应用于分析多组分多相系统的平衡条件。 多组分系统的相平衡是本书的重点。 液-气平衡（VLE）是化学工程中最常见也最重要的一种相平衡。本书详细介绍了Raoult定律、Henry定律及其适用范围，并引入了活度系数模型，如Margules方程、Wilson方程、NRTL方程、UNIQUAC方程等，用于描述非理想溶液的液-气平衡行为。通过对泡点和露点计算方法的讲解，读者能够掌握设计精馏、吸收等单元操作的基础。 液-液平衡（LLE）在萃取、液-液萃取等过程中有重要应用。本书介绍了LLE的形成条件、相图类型以及计算方法，包括Tie-line（连线）和Binodal（二相边界）线的确定。 固-液平衡（SLE）和固-气平衡（SGE）在结晶、升华等过程中具有应用。本书也对这些相平衡进行了介绍。 化学计量学与反应平衡是化工过程能否顺利进行的关键。本书深入讲解了化学反应的吉布斯自由能判据，如何利用标准生成自由能计算反应的平衡常数。通过对平衡常数与温度、压力关系的研究，读者能够预测反应的转化率，并为反应器的设计和操作提供理论依据。 第四部分：化学反应热力学 化学反应的热效应是化工过程中能量平衡的重要组成部分。 燃烧热和生成热的定义与测定方法。 基希霍夫定律（Kirchhoff's Law）的应用，用于计算反应热随温度的变化。 反应热力学分析，包括判断反应的自发性、评估反应的能量效率以及进行过程的热量衡算。 第五部分：化学动力学与反应器设计（部分关联） 虽然本书的重点是热力学，但为了更好地服务于化工应用，本书也对化学动力学与反应器设计进行了必要的关联介绍。 反应速率和反应机理的基本概念。 化学反应器的类型及其热力学特点。 平衡转化率与实际转化率的比较，强调热力学平衡对反应器性能的限制作用。 第六部分：化学工程中的热力学应用实例 本书的一大亮点在于其丰富的应用实例。通过对典型化工过程的热力学分析，将抽象的理论知识转化为具体的工程解决方案。 蒸馏与精馏：利用VLE计算、相图分析，指导精馏塔的设计与操作。 吸收与解吸：基于VLE和Henry定律，分析吸收剂的选择和吸收过程的效率。 萃取：利用LLE分析，优化萃取过程的参数。 压缩与膨胀过程：通过能量守恒和状态方程，计算压缩机和膨胀机的功耗与效率。 制冷与空调：深入分析制冷循环的热力学过程，优化制冷剂和运行参数。 化学反应器设计：结合反应平衡和能量衡算，为反应器的选型、尺寸确定和操作条件优化提供依据。 本书的特点与价值 系统性强：内容全面，从基本定律到复杂应用，层层递进，构建了完整的化工热力学知识体系。 理论严谨：数学推导清晰，物理概念准确，保证了理论的科学性。 应用导向：大量的化工实例贯穿全书，将理论知识与实际工程紧密结合，增强了本书的实用性。 更新及时：第四版融入了最新的研究成果和行业动态，确保了内容的先进性。 易于理解：语言通俗易懂，图表丰富，有助于读者掌握复杂概念。 《化工热力学（第四版）》不仅仅是一本教科书，更是一本解决实际化工问题的实用指南。通过学习本书，读者将能够深入理解各种化工过程的本质，掌握分析和解决热力学相关工程问题的能力，为未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。本书是化学工程、化学、材料科学、环境工程等相关领域师生和工程师的必备参考书。

评分☆☆☆☆☆

拿到《化工热力学（第四版）》这本厚重的书，我感觉就像接到了一个沉甸甸的知识宝箱。我对热力学本身一直有点畏惧，觉得那些公式和定理抽象难懂，但又不得不承认它在化工领域的重要性。我希望这本书能够像一位循循善诱的老师，将那些复杂的概念掰开了、揉碎了讲给我听。我特别想知道，书中对于如何应用热力学来预测反应的发生方向和程度，以及如何设计更高效的传热传质过程，是否有深入的讲解。毕竟，这些都是直接关系到化工生产的经济效益和环境影响的关键因素。我还在期待，书中是否会提供一些实际生产中遇到的典型案例分析，通过这些案例，我能更直观地理解理论知识的应用。如果书中的数学推导过程清晰明了，并且配有足够的图示和表格，那对我的学习将会有莫大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本《化工热力学（第四版）》我才刚开始接触，感觉它像一个宝藏，等待我去挖掘。我平时的工作会涉及到一些流体性质的计算和工艺条件的优化，而这些都离不开对热力学原理的透彻理解。我一直觉得，理论知识如果不能有效地转化为实际操作，那就是空中楼阁。这本书在我看来，最大的价值就在于它能否将那些抽象的公式和定律，转化为可以指导工程实践的工具。我尤其关注书中关于非理想体系的描述，以及如何处理复杂物质的相平衡问题，因为在实际化工生产中，很少能遇到完全符合理想状态的情况。如果这本书能够提供切实可行的方法和案例，那将极大地提升我的工作效率和解决问题的能力。我还在思考，它在数据处理和模拟方面的介绍是否足够深入，毕竟现在很多工程设计都离不开计算机辅助。总的来说，我对这本书寄予厚望，希望它能成为我解决实际工程难题的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书《化工热力学（第四版）》对我来说，更像是一个知识的灯塔，指引着我在化工领域探索前进的方向。我一直觉得，热力学是化工专业的根基，而一本好的教材，更是承载着这个学科的精髓。我希望这本书能在我学习过程中，扮演一个“打通任督二脉”的角色，帮助我理解那些看似独立的概念之间是如何环环相扣的。我尤其关注书中对“熵”这个概念的深入剖析，以及它在判断过程可逆性和不可逆性方面的应用。如果书中能够提供一些生动形象的比喻或者直观的图示来解释这些抽象的概念，那我将非常感激。我还在设想，这本书是否会包含一些关于新能源开发和储能技术的热力学原理分析，这对我未来的职业发展可能会有很大的启发。总之，我期待这本书能够给我带来一场知识的盛宴，让我对化工热力学有更深刻、更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

我最近刚拿到这本《化工热力学（第四版）》，还没来得及深入翻阅，但单从封面和目录来看，就给人一种厚重扎实的感觉。我之前学过一些基础的热力学知识，对于这门学科的抽象和严谨性深有体会，也知道它在化工领域的关键作用。这本书的出版，对我来说无疑是雪中送炭，希望能帮助我系统梳理和深化对化工热力学概念的理解。我特别期待书中对一些经典理论，比如热力学第一、第二定律，在化工过程中的具体应用和分析方法进行详细阐述，这对于我解决实际工程问题至关重要。同时，我也很关注书中是否引入了最新的研究进展和计算方法，毕竟化工技术日新月异，一本好的教材应该紧跟时代步伐。从目录来看，它涵盖了热力学的基础理论、相平衡、化学平衡、以及一些专门的化工应用，这让我对它的内容深度和广度有了初步的信心。我希望这本书的表述清晰易懂，例题丰富典型，能够引导我一步步掌握复杂的计算和分析技巧。

评分☆☆☆☆☆

关于这本《化工热力学（第四版）》，我的第一印象是它非常权威。我之前在读一些文献的时候，经常会看到引用这个领域的经典著作，而这本书的出现，让我觉得我离那些前沿知识又近了一步。我一直对能量的转化和利用在化工过程中的影响非常感兴趣，尤其是如何通过优化热力学过程来降低能耗，减少污染。这本书如果能在这方面提供深入的见解和实用的方法，那对我来说将是巨大的收获。我还在思考，它对于不同类型反应器的设计和操作，是否有基于热力学原理的分析和指导。我希望这本书能帮助我建立起一个更完整的理论框架，能够让我从宏观到微观，都能透彻地理解化工过程中的能量流动和物质转化。此外，我也期待书中关于数据回归和模型建立的内容，这对于预测和控制化工过程的性能非常重要。