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流体与过程热力学（第二版）

《流体与过程热力学（第二版）》是2010年化学工业出版社出版的图书，作者是郑丹星。

流体与过程热力学（第二版）基本信息

书名《流体与过程热力学（第二版）》
作者郑丹星
类别教材 >> 本科 >> 本科化工
出版社化学工业出版社
出版时间2010年5月
定价38 元
开本16 开
装帧平装
ISBN978-7-122-07633-5
版次2版1次 [1]

流体与过程热力学（第二版）图书目录

第1章绪论1 1.1范畴1 1.2沿革与发展2 1.3课程内容3 1.4应用与教学目的4 1.4.1学科位置与应用4 1.4.2教学目的4 1.5学习辅助资料5 第2章流体的pVT关系7 2.1单组分流体的pVT行为7 2.2均相流体pVT行为的模型化11 2.2.1状态方程与不可压缩流体11 2.2.2气体的非理想性及其修正13 2.3单组分的汽液相平衡的模型：蒸气压方程16 2.4virial方程18 2.4.1方程基本形式18 2.4.2舍项方程18 2.4.3virial系数的获取18 2.5立方型状态方程20 2.5.1van der Waals方程20 2.5.2几种常用的立方型状态方程及其普适形式21 2.5.3立方型方程参数的决定21 2.5.4立方型方程根的特征23 2.5.5汽相及类似汽相体积的根24 2.5.6液相及类似液相体积的根24 2.6状态方程的普遍化关联26 2.6.1Pitzer的三参数普遍化关联式与Edmister的压缩因子图26 2.6.2LeeKesler方程27 2.6.3普遍化的第二virial系数28 2.7状态方程的选用31 2.8饱和液体的体积关联式34 2.9气体混合物的pVT关系37 2.9.1虚拟临界性质与Kay规则37 2.9.2状态方程的混合规则与相互作用参数39 2.9.3泡点下的液体混合物密度42 第3章流体的热力学性质：焓与熵44 3.1纯流体的热力学关系44 3.1.1基本关系式44 3.1.2焓和熵表示为T及p的函数46 3.1.3Gibbs函数作为基本运算的函数48 3.2热容、蒸发焓与蒸发熵49 3.2.1理想气体的热容49 3.2.2液体的热容49 3.2.3蒸发焓与蒸发熵49 3.3剩余性质51 3.4以状态方程计算剩余性质54 3.4.1利用virial方程求MR54 3.4.2利用立方型方程求MR56 3.4.3利用LeeKesler关联式求MR58 3.5纯流体的焓变与熵变的计算62 3.6热力学性质图和表65 3.6.1类型与构成65 3.6.2热力学性质图绘制原理66 3.6.3水蒸气表67 3.7多组分流体的热力学关系68 3.8偏摩尔性质及其与流体性质关系71 3.8.1偏摩尔性质的加成关系71 3.8.2偏摩尔性质间的关系72 3.8.3偏摩尔性质的计算73 3.8.4GibbsDuhem方程76 3.9混合性质与多组分流体性质78 3.9.1理想混合物78 3.9.2混合性质79 3.10多组分流体焓变与熵变的计算82 3.10.1焓变与熵变的计算基本公式82 3.10.2焓浓图84 第4章能量利用过程与循环87 4.1热力学第一定律与能量平衡方程87 4.1.1开放体系的质量平衡87 4.1.2能量平衡的一般式88 4.1.3稳流体系的能量平衡90 4.1.4测量焓的流动卡计91 4.1.5焓变的应用92 4.2流体压缩与膨胀96 4.2.1气体压缩96 4.2.2流体膨胀99 4.3动力循环100 4.3.1蒸汽动力循环101 4.3.2燃气动力循环105 4.3.3联合动力循环108 4.4制冷与热泵109 4.4.1Carnot制冷循环109 4.4.2蒸气压缩制冷循环110 4.4.3制冷剂的选择112 4.4.4吸收式制冷113 4.4.5热泵115 4.5液化过程116 第5章过程热力学分析120 5.1热力学第二定律与熵平衡方程120 5.1.1熵产生与熵平衡方程120 5.1.2能量质量的差异122 5.2函数123 5.2.1的概念123 5.2.2环境参考态125 5.2.3功和热的127 5.2.4物质的标准127 5.2.5稳定流动体系的129 5.3平衡方程132 5.3.1损失与稳流系的平衡方程132 5.3.2效率134 5.4过程与系统的分析136 5.4.1“过程体系”的分析方法136 5.4.2“状态体系”的分析方法139 第6章流体热力学性质：逸度与活度142 6.1逸度142 6.1.1纯组分的逸度142 6.1.2纯组分汽液相平衡时的逸度143 6.1.3多组分体系中组分的逸度144 6.1.4LewisRandall规则145 6.1.5剩余性质的基本关系145 6.2逸度的计算146 6.2.1气体纯组分逸度的计算146 6.2.2液体纯组分逸度的计算149 6.2.3多组分体系逸度的计算151 6.3活度156 6.3.1纯液体与固体组分的活度156 6.3.2液态多组分体系中的组分的活度157 6.3.3活度与混合性质160 6.4超额性质161 6.4.1超额Gibbs函数161 6.4.2超额Gibbs函数与活度系数163 6.4.3超额性质的本质164 6.5活度系数模型166 6.5.1Scatchard Hildebrand方程与溶解度参数166 6.5.2RedlichKister经验式167 6.5.3Margules模型168 6.5.4van Laar模型169 6.5.5局部组成模型169 6.5.6活度系数模型的选用171 第7章流体相平衡177 7.1稳定性准则177 7.2汽液相平衡的相图180 7.3汽液相平衡模型化186 7.3.1平衡判据186 7.3.2汽液相平衡基本关系式186 7.3.3De Priester列线图与K值关联汽液相平衡188 7.3.4溶液体系的汽液相平衡关系189 7.4汽液相平衡的基本计算192 7.4.1露点和泡点的计算192 7.4.2闪蒸的计算199 7.5互溶系的共沸现象204 7.6热力学一致性检验206 7.7液液相平衡209 7.7.1.液液相平衡相图209 7.7.2液液相平衡的模型化212 第8章化学平衡214 8.1化学平衡模型化方法214 8.1.1反应进度214 8.1.2反应体系的独立反应数217 8.1.3化学平衡判据219 8.1.4平衡常数220 8.2气相单一反应平衡225 8.3气相多个反应平衡230 8.4液相反应平衡234 8.4.1液体混合物反应平衡234 8.4.2溶液反应平衡235 8.5非均相反应平衡237 8.5.1气固相反应平衡237 8.5.2气液相反应平衡240 思考题与习题245 附录258 A1单位换算表258 A2气体常数表258 B1纯物质的热力学性质258 B2LeeKesler方程的压缩因子的分项值Z0和Z1264 B3LeeKesler方程的剩余性质焓的分项值（HR）0/RTc和（HR）1/RTc268 B4LeeKesler方程的剩余性质熵的分项值（SR）0/R和（SR）1/R272 B5LeeKesler方程的逸度系数的分项值0和1276 B6热力学性质关系表(Brigeman表)280 B7水蒸气表281 B71水蒸气表：饱和水及其饱和蒸汽（以温度为序）283 B72水蒸气表：饱和水及其饱和蒸汽（以压力为序）284 B73水蒸气表：过热水蒸气285 B74水蒸气表：过冷水288 B8HFC134a的饱和液体与饱和蒸气的热力学性质289 B9化学元素的基准物和标准290 B10部分物质的相互作用参数291 C1空气的温熵图292 C2水蒸气的温熵图293 C3氨的压焓图294 C4 HFC134a的压焓图295 C5水蒸气的焓熵图296 C6H2SO4H2O的焓浓图297 参考文献298 2100433B

流体与过程热力学（第二版）造价信息

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第二分闸脱扣器

规格型号：
110VDC/AC [-MO2]
价格行情：
材料单位：
只
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ABB
材料税率：
13%
供应商：
ABB(中国)有限公司上海分公司
报价时间：
2022-12-08

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第二分闸脱扣器

规格型号：
110VDC/AC [-MO2]
价格行情：
材料单位：
只
材料品牌：
ABB
材料税率：
13%
供应商：
ABB(中国)有限公司上海分公司
报价时间：
2022-12-08

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第二分闸脱扣器

规格型号：
220VDC/AC [-MO2]
价格行情：
材料单位：
只
材料品牌：
ABB
材料税率：
13%
供应商：
ABB(中国)有限公司上海分公司
报价时间：
2022-12-08

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第二分闸脱扣器

规格型号：
110VDC/AC [-MO2]
价格行情：
材料单位：
只
材料品牌：
ABB
材料税率：
13%
供应商：
ABB(中国)有限公司呼和浩特分公司
报价时间：
2022-12-08

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第二分闸脱扣器

规格型号：
110VDC/AC [-MO2]
价格行情：
材料单位：
只
材料品牌：
ABB
材料税率：
13%
供应商：
ABB(中国)有限公司呼和浩特分公司
报价时间：
2022-12-08

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二氧化碳气体保护焊机

规格型号：
电流250A
价格行情：
材料单位：
台班
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地区时间：
汕头市2011年3季度信息价
所属行业：
建筑工程
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二氧化碳气体保护焊机

规格型号：
电流250A
价格行情：
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广州市2010年3季度信息价
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建筑工程
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二氧化碳气体保护焊机

规格型号：
电流250A
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台班
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汕头市2010年2季度信息价
所属行业：
建筑工程
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二氧化碳气体保护焊机

规格型号：
电流250A
价格行情：
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台班
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地区时间：
广州市2010年2季度信息价
所属行业：
建筑工程
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二氧化碳气体保护焊机

规格型号：
电流250A
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
广州市2010年1季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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流体管

规格型号：
219×10 20
需求量：
9498t
报价数：
4
材料品牌：
材料档次：
普通
费用说明：
含税费 | 不含运费
询价时间：
2015-12-14

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流体管

规格型号：
Ф325×9-20#(GB/T8163-1999)
需求量：
6436t
报价数：
4
材料品牌：
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普通
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不含税费 | 不含运费
询价时间：
2015-11-28

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流体管

规格型号：
Ф377×10 20#(GB/T3087-1999)
需求量：
4939t
报价数：
4
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2015-11-26

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流体管

规格型号：
Ф426×11-20#(GB/T3087-1999)
需求量：
272t
报价数：
4
材料品牌：
材料档次：
普通
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不含税费 | 含运费
询价时间：
2015-11-05

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流体管

规格型号：
Ф50×5 材质20#8163
需求量：
9735t
报价数：
4
材料品牌：
华正兴
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 不含运费
询价时间：
2015-10-28

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流体与过程热力学（第二版）内容简介

本书基本构架分作两部分：第2章至第5章介绍基础物性与工程热力学知识部分，第6章至第8章介绍化学热力学知识部分。在第1章“绪论”里，主要介绍热力学的学科范畴与沿革发展；本课程的内容、应用与学习目的。第2章“流体的pVT关系”讨论单组分流体和气体混合物的状态方程，这是热力学物性模型的基础。第3章“流体的热力学性质：焓与熵”以剩余性质和偏摩尔性质的概念为基础，解决计算流体状态性质的方法。第4章“能量利用过程与循环”结合流动体系的热力学第一定律，介绍流体压缩与膨胀等热力过程，以及动力循环、制冷与热泵和流体的液化。第5章“过程热力学分析”则是从热力学第二定律，引出函数的概念,并讨论过程与系统在能量转化与利用中的分析问题。以第6章“流体热力学性质：逸度与活度”中建立起来的逸度与活度的热力学模型为基础，在第7章“流体相平衡”中介绍汽液相平衡分析方法与数据检验方法，在第8章“化学平衡”中则讨论均相与非均相流体的化学平衡分析方法。 本书可作为高等院校过程技术专业(如化工、石油与天然气、动力、建材、冶金、轻纺、食品等专业)的本科课程和硕士课程的选用教材，亦可作为相关专业(如热能工程类专业、能源或环境工程类专业)的本科生、研究生、科研与技术人员的教材或参考书。

流体与过程热力学（第二版）常见问题

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流体与过程热力学（第二版）文献

工程流体力学第二版答案

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工程流体力学第二版答案

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页数： 18页

课后答案网工程流体力学第二章流体静力学 2-1．一密闭盛水容器如图所示， U 形测压计液面高于容器内液面 h=1.5m，求容器液面的相对压强。 [解] ghpp a0 kPaghppp ae 7.145.1807.910000 2-2．密闭水箱，压力表测得压强为 4900Pa。压力表中心比 A 点高 0.5m，A 点在液面下 1.5m。求液面的绝对压强和相对压强。 [解] gppA 5.0表 Pagpgpp A 49008.9100049005.10 表 Pappp a 9310098000490000 2-3．多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程的单位为 m。试求水面的绝对压强 pabs。 [解] )2.13.2()2.15.2()4.15.2()4.10.3(0 gpgggp a 汞水汞水 gpgggp a 汞水汞水 1.13.11.16.10 kPaggpp a 8

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工程流体力学课后习题集答案解析(第二版)

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页数： 26页

第一章绪论 1-1．20℃的水 2.5m 3，当温度升至 80℃时，其体积增加多少？ [解 ] 温度变化前后质量守恒，即 2211 VV 又 20℃时，水的密度 31 /23.998 mkg 80℃时，水的密度 32 /83.971 mkg 3 2 11 2 5679.2 m VV 则增加的体积为 3 12 0679.0 mVVV 1-2．当空气温度从 0℃增加至 20℃时，运动粘度增加 15%，重度减少 10%，问此时动力粘度增加多少（百分数）？ [解 ] 原原 )1.01()15.01( 原原原 035.1035.1 035.0 035.1 原原原原原此时动力粘度增加了 3.5% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为 /)5.0(002.0 2yhygu ，式中、分别为水的密度和动力粘度， h为水深。试求 mh 5.0 时渠底（ y=0）处的切应力

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过程热力学分析过程热力学分析内容

化工生产中，人们总是希望能够合理、充分的利用能源，提高能源的利用率，以获得更多的功。根据热力学的基本原理，阐述了理想功、损失功、有效能等一些基本概念和计算，以便评定实际生产过程的能量利用情况，我提高能量利用效率，改进生产提供一定的理论依据。 过程热力学分析理想功 理想功是指体系的状态变化完全按可逆过程进行时所表现出的功，即体系在做功过程中，在给定变化条件下所能够完成的最大功量，或在消耗功的过程中所需的最小功，对于非流动体系，理想功为 W_id=T₀ΔS - ΔU - p₀ΔV 式中W_id为理想功；T₀为环境的绝对温度；ΔS和ΔU分别为体系的熵变和内能变化；p₀是环境的压力；ΔV是体系的体积变化。 对于稳定流动过程，其理想功表达式为 W_id=T₀ΔS- ΔH- ΔE_k- ΔE_p 其中ΔH为体系的焓变；ΔE_k和ΔE_p分别表示动能差和位能差。 在实际应用过程中，许多情况下动能差和位能差往往可忽略不计，于是理想功为 W_id=T₀ΔS - ΔH 过程热力学分析损失功 体系在给定状态变化过程中所做的可逆功与其相应的实际过程所做的功之间的差值称为损失功。对于一个不可逆过程，损失功的计算公式为 W_L=T₀ΔS_T =T₀（ΔS ΔS₀） 式中W_L为损失功；ΔS_T为体系与环境的总熵变；ΔS₀表示环境的熵变。根据热力学第二定律，一切自然过程都有ΔS_T≥0，因此W_L≥0，这表明任何不可逆过程都有其代价，损失功是正值。 对于稳定流动过程，其损失功可表示为 W_L=W_id - W_F 其中W_id用上式计算；W_F为实际功，计算公式为 W_F=Q- ΔH- ΔE_k- ΔE_p 其中Q是相对体系而言的传热量。这样稳定流动过程的损失功便可表示为 W_F=T₀ΔS -Q

热力学过程应用

热力学过程化工生产 化工生产中应用热力过程的作用： ①使原料、中间产品和产品完成预期的状态变化，以满足后续工序加工和产品使用的要求，例如在合成氨工厂中，氮氢混合气进入合成塔前，必须经过压缩，将气体压力升高到合成塔的操作压力。②实现能量的传递和转化，以满足某种过程的需要，并有效地利用能量。例如通过热力过程循环把合成氨厂中各种工艺余热转化为机械功。 化工生产中常用的热力过程如下： （1）流体的压缩过程，这是流体的升压过程，其目的是供给能量以克服流体输送过程中受到的阻力，或满足后续工序的要求。气体压缩过程的功耗，可用压缩机的等熵效率估算，也可用压缩机的等温效率估算。 （2）流体的膨胀过程，这是流体的降压过程。流体膨胀的目的：①降低流体的压力，以适应后续工序的需要。如锅炉的蒸汽压力高于用汽设备的使用压力时，降压才能使用。②降低气体的温度，以获得低温或使气体液化，如制冷和深度冷冻时的气体降压。③通过降压释放能量，对外作功，如蒸汽通过汽轮机(透平)喷嘴降压后，动能增加，推动叶轮旋转并输出轴功。流体膨胀过程的可逆轴功是流体从p1膨胀到p2时可回收的最大有用功，为：气体和液体都可通过节流阀实现膨胀，但这时可逆轴功被耗散为无效能。当气体和液体分别在膨胀机和水轮机中膨胀时，可以回收部分有用功。膨胀机和水轮机的输出轴功，可由等熵效率估算： WS=ηS(-ΔHS)也可用等温效率估算：式中ηS和ηT分别为膨胀机或水轮机的等熵效率和等温效率。 （3）蒸汽动力循环，利用工作介质的循环变化将热能转化为机械能的过程。最简单的蒸汽动力循环是兰金循环。液态工作介质在锅炉吸热而蒸发成为过热蒸汽，再经透平膨胀成低压湿蒸汽，接着进入冷凝器冷凝成为饱和液体，最后经泵加压重又进入锅炉中,完成了一个循环。 热力学过程制冷循环 利用制冷工作介质的循环变化将热量由低温物体传给高温环境的过程。制冷循环有空气压缩制冷循环、蒸气压缩制冷循环、蒸汽喷射制冷循环、吸收制冷循环等。 化工生产采用制冷循环的目的，是获得低温以发生预期的变化，或充分利用低温位热。例如小型工厂中用吸收制冷装置回收利用低温位热，以节约电能。 热力学过程热泵循环 热泵循环的流程与蒸气压缩制冷循环相同，区别仅在于工作的温度范围不同：热泵循环的下限温度是环境温度，上限温度为供热温度；制冷循环的上限温度是环境温度,下限温度为制冷温度。在化工生产中,通过热泵循环提高热的温位，热能可以循环使用或回收利用。对于温度降低不大的过程，例如沸点上升不大的蒸发和组分沸点差很小的精馏，都可通过热泵循环以节约能耗。2100433B

热力学过程介绍

热力学过程的定义是一个热力学系统由开始到完结的状态中所涉及的能量转变。在过程中，路径会因为受到某一些热力学的变量要保持常数而变得指定，以下将以共轭对来对热力学过程进行解说，因为当其中一个变量设为常数时，刚好是另一个的共轭对。 首先，压力和容量是其中一个共轭对。因为两者都涉及以传送机械能或动能形式的作功。 在过程中，当压力维持是常数时，称为等压过程。例子：在一个圆筒中有一个可动的活塞，从而令到在系统在与大气压力隔绝的情况下仍能保持一致。即是，系统在动能上透过一个可动的空间连结在一起，以达致一个等压的贮存器。相对地，当一个系统的容量维持是常数时，称为等容过程，代表该系统对外围没有任何作功。对于一个二维空间，所有的从外来的热能量传送将直接被系统所吸收作为内能。例子：当燃烧一个密封的铁罐内的空气。在最初的时候，铁罐并没有变形（容量不变），但从系统的温度和气压上升，可以结论气体的内能有所增加，这亦是唯一的改变。数学上，δQ = dU。这个系统可以说上动能上被一个固定的空间从外围所隔绝。 另一组的共轭对是温度和熵。皆因两者都有透过加热来传送热能。 通常所遇到的热力学过程有： 等温过程，系统的始态和终态的温度与环境温度相同，且环境温度不变的过程。在变化过程中系统温度不一定恒定。 等压过程，系统的始态和终态的压力与环境压力相等，且环境压力为一恒定值的过程。在变化过程中系统的压力不一定恒定。 等容过程，系统的始态和终态体积相等的过程，即ΔV=0。 绝热过程，系统与环境之间用绝热壁隔开，此时系统中所进行的过程称为绝热过程。 循环过程，系统经一系列变化后又回到原来状态的过程。

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