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化工热力学教学大纲

一、课程简介

化工热力学是化学工程领域中重要的基础课程，主要研究化工过程中能量和物质的变化规律。本课程旨在使学生掌握热力学基本概念、定律及方法，能够运用热力学原理分析和解决化工实际问题。

二、课程内容

1.热力学基本概念

系统、surroundings和状态

状态变量（压力、温度、体积、内能等）

状态函数及其特性

过程与路径

2.热力学第一定律

能量守恒定律

系统能量变化与热量、功的关系

等压过程、等体过程、绝热过程、等温过程的特点

恒压热容和恒容热容的概念

3.热力学第二定律

熵的概念与特性

熵增原理

卡诺循环与热机效率

熵的变化与过程方向

4.热力学第三定律

绝对零度与熵的关系

第三定律的物理意义

5.热力学势函数

自由能、吉布斯自由能、亥姆霍兹自由能的定义和特性

自由能与过程方向的关系

热力学势函数在相变和化学反应中的应用

6.相平衡

相律

相图的基本类型和特点

气体、液体、固体的相变

混合物的相平衡

7.化学反应平衡

化学反应速率与化学平衡

平衡常数及其与反应物和产物浓度的关系

化学反应的吉布斯自由能变化

平衡移动原理

8.热力学在化工过程中的应用

热力学在精馏过程中的应用

热力学在吸收、解吸过程中的应用

热力学在反应器设计中的应用

9.热力学数据与计算

热力学数据来源与检索

热力学数据计算方法

实际热力学计算案例分析

10.热力学实验

实验方法与设备

实验数据采集与处理

实验结果分析与讨论

三、教学方法与手段

1.讲授与讨论相结合

2.理论与实践相结合

3.引导学生自主学习和探索

4.利用多媒体教学手段

四、课程考核

1.平时成绩（30%）

2.期中成绩（30%）

3.期末成绩（40%）