化工热力学课程规范

《化工热力学》课程教学大纲课程代码：040310课程名称：化工热力学/Chemical Engineering Thermodynamics学时/学分：48/3先修课程：物理化学适用专业：化学工程与工艺本科开课院系：化学化工学院化学工程与工艺系教材：陈钟秀，顾飞燕，胡望明编. 化工热力学. 北京：化学工业出版社．2004主要参考书：1．金克新，赵传钧，马沛生．化工热力学. 天津：天津大学出版社．20032．陈新志，蔡振云，胡望明．化工热力学. 北京：化学工业出版社．20013 ．Smith J M and Van Ness H C. Introduction to ChemicalEngineering ．Thermodynamics. 4th ed. McGraw-Hill. New York．1996一、课程的性质和任务化工热力学是化学工程学科的一个重要分支，也是化学工程与工艺专业必修的专业基础课程。

化工热力学是将热力学原理应用于化学工程技术领域，其主要任务是以热力学第一、第二定律为基础，研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用，研究各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态。

本课程将热力学的理论应用于化工生产中的真实流体和混合体系，解决化工过程中的热力学问题，培养学生从热力学的基本定律和定义出发，利用有限的资料解决工程问题的能力。

它是化工过程研究、开发与设计的理论基础。

要求通过本课程的学习，要求掌握常用的几种气体状态方程，掌握流体热力学性质的计算方法，熟悉化工过程的热力学分析方法及其在化工节能领域的应用，掌握汽液平衡的计算方法，熟悉化学反应平衡的计算，了解物性数据估算等关键内容。

二、课程的内容和基本要求绪言要求：了解课程性质、任务、要求、学习注意点。

第一章真实流体的PVT关系流体的PVT关系是化工工艺设计计算和研究热力学问题的基础，重点讲解加压下真实气体及其混合物的PVT关系的计算方法。

《化工热力学》课程标准英文名称：Chemical Engineering Thermodynamics 课程编号：适用专业：应用化学本科学分数：2一、课程性质所属一级学科——化学工程，二级学科——化学工程基础学科。

《化工热力学》是应用化学专业的重要专业方向课程。

该课程包括化工基础理论，热力学案例分析、化工节能创新等化工技能，是化工类专业教学体系和人才培养体系中比较重要的专业课。

先修课程为《高等数学》、《物理化学》、《化工原理》等。

二、课程理念1、该课程是化学工程的精髓《化工热力学》课程属于工学学科门类下化学工程学科，是化工过程研究、开发和设计的理论基础，在科研和生产领域具有不可缺少的地位。

它是从化学工程的角度，分析并给出化工过程经历的实质性变化，在原理和计算方法上指导各种化工过程的进行和优化。

该课程是应用化学专业的重要专业方向课程，是化学工程的精髓，是所有单元操作的基础，是《化工原理》、《反应工程》、《化工分离过程》等课程的基础和指导。

该课程在化学化工类人才培养中起着重要的承前启后、由基础到专业的桥梁作用，是化工类人才持续深造和研究开发必须打好的知识功底。

2、理论与工程应用相结合，培养学生的工程与开发能力该课程定位为工程学科专业方向课，故在培养学生科学素质的同时，始终强调工程能力的培养，将化工热力学理论，模型与工程应用融为一体，旨在培养学生能够应用和建立热力学模型解决化学工程和工艺开发中的问题。

3、砸实热力学知识，培养学生扎实的学习能力和创造能力该课程是以化工热力学、工程热力学和统计热力学为学科基础，以计算机及其技术为工具，培养学生从热力学角度分析解决现代化工技术的复杂工程问题。

为了培养创新型高素质人才，既要给学生以干粮——扎实的热力学知识，又要给学生以猎枪——获取和创造知识的能力。

4、重视过程与动态评价采用平时表现与考试成绩相结合的评价理念。

学生在完成课后作业、课堂讨论、口试等内容和环节后，获得参加考试资格。

《化工热力学》课程教学大纲课程名称：化工热力学课程编码：18000036学时：48学时学分：3学分开课学期：第5学期课程类别：专业课课程性质：专业必修课适用专业：化工工艺先修课程：高等数学、大学物理、物理化学、工程力学一、课程的性质、目的与任务《化工热力学》是化学工程与工艺专业本科生的一门重要的专业基础课，也是该专业的主干课程。

热力学是一门研究能量、物质和它们之间相互作用规律的科学。

在化工生产以及化工过程的开发设计中有重要的意义。

该门课系统地介绍了将热力学原理应用于化学工程技术领域的研究方法。

它以热力学第一、第二定律为基础，研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用，深刻阐述了各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态。

它不但成为化工过程各环节进行理论分析的依据，而且提供了有效的计算方法，成为化学工程学的重要组成部分，是化学工程与工艺专业学生必须掌握的专业基础知识。

其主要任务是培养学生运用热力学原理分析和解决化工生产中有关能量转换、相变和化学变化的实际问题的能力，初步掌握化学过程设计与研究中获取物性数据，对化工过程进行有关计算的方法。

通过本课程的学习，使学生获得巩固的专业理论基础知识，并培养和提高学生从事专业生产管理，设计开发和科学研究工作的理论分析能力。

二、基本要求通过本课程的学习，应使学生掌握化工热力学的基本概念、理论和专业知识；能利用化工热力学的原理和模型对化工中涉及到的化学反应平衡原理、相平衡原理等进行分析和研究；能利用化工热力学的方法，对化工中涉及的物系的热力学性质和其它化工物性进行关联和推算；并学会利用化工热力学的基本理论对化工中能量进行分析等。

根据大纲要求，选用陈钟秀、顾飞燕和胡望明主编，化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材。

因为该教材与大纲要求基本适应。

化工热力学是一门理论性较强的课程，在教学方法上应以课堂讲授为主，对理论的讲授应注重学生对基本概念的理解，在理解的基础上明确重点公式的推导过程，及适用条件；并结合生产生活实例，培养学生分析、解决问题的能力。

《化工热力学》课程学习指南授课专业:化学工程与工艺学时数：72学分数：4一、课程说明《化工热力学》是化学工程与工艺专业本科生的一门重要的专业基础课,也是该专业的主干课程。

本课程是在物理化学等先修课的基础上讲解的，应在学生学过物理化学，经过工厂认识实习，并具备化工过程与设备的知识基础上讲授。

二、课程教学目标培养学生运用热力学定律和有关理论知识，初步掌握化学工程设计与研究中获取物性数据；对化工过程中能量和汽液平衡等有关问题进行计算的方法，以及对化工过程进行热力学分析的基本能力，为后继专业课的学习和进行化工过程研究、开发与设计奠定必要的理论基础。

三、课程教学内容模块第一章绪论教学目标初步认识化工热力学的一些基本概念。

教学内容及学时分配学时分配：10学时教学内容：1、了解化工热力学的范围，化工热力学是如何形成一门专门的学科的，化工工程师要用化工热力学的知识去解决什么问题。

2、弄清一些基本概念(温度、力、能量、功……)的来历和定义，特别是质量与重量，重量与压力，热、功、能的相互关系和相互转换教学重点和难点重点：化工热力学的一些基本概念难点：重量(力)与质量的区别，单位的转换，影响测温正确性的因素教学方法课堂教学与学生课外学习相结合。

课堂教学采用多媒体教学与传统教学相结合，同时上课过程讲解、提问与讨论相结合。

思考题和习题课堂问题与讨论：生活与工程实际中的热力学问题。

小组讨论：《化学工程与工艺专业思想和化工热力学》学习态度问题。

课外学习：1.中国哪位教授与美国教授合作提出的状态方程得到普遍认可。

并谈谈你的感想。

2.请列举热力学方面获诺贝尔奖的科学家及他们的贡献。

等第二章：第一定律及其它基本概念教学目标通过本章学习，掌握热力学第一定律的基本关系和具体应用。

学会使用热力学定律分析和解决问题。

掌握热力学能量的基本分析方法。

教学内容及学时分配学时分配：10学时教学内容：1.证明功与热可互相转换的焦耳实验热与内能能量的不同形式(位能、动能、内能、化学能)基于能量守恒的热力学第一定律热容与比热2.封闭系统与稳定流动过程状态函数与焓第一定律的两种表达式3.热力学状态独立变量与相律4.平衡的概念可逆过程及其必须的条件教学重点和难点重点：封闭系统与稳定流动过程第一定律表达；状态函数与焓难点：稳定流动过程第一定律；能量的可利用程度或品质高低的衡量教学方法课堂教学与学生课外学习相结合。

化工热力学教程课程设计介绍化工热力学是理解化学反应和能量变化的重要工具。

它是化工工程学的基本学科之一，涉及热力学原理及其在化学工程中的应用。

本课程设计旨在加深学生对化工热力学理论的理解与运用能力，为将来的研究与实践奠定基础。

教材本课程设计主要以《化工热力学》（第七版）为教材，该教材全面介绍了热力学原理及其在化学工程中的应用，包括方程、热力学函数、相平衡、过程能量和热力学循环等内容。

教学内容•第一节：热力学第一定律及其应用–热力学第一定律的基本原理和定义–热量、功和内能的概念及其关系式–经验热容和定容热容的概念及其计算–热力学第一定律在化学工程中的应用•第二节：热力学第二定律及其应用–热力学第二定律的基本原理和定义–热力学第二定律的数学表述和算例–可逆过程和不可逆过程的概念及其区别–热力学第二定律在化学工程中的应用•第三节：热力学第三定律及其应用–热力学第三定律的基本原理和定义–熵、熵变和熵产生的概念及其计算–热力学第三定律在化学工程中的应用•第四节：热力学函数及其关系–焓、自由能和吉布斯函数的概念及其关系–热力学函数的数学表述和算例–热力学函数的性质及其在化学工程中的应用•第五节：相平衡及其应用–相平衡的基本原理和定义–物态方程及其应用–相平衡和热力学函数的关系及其应用•第六节：过程能量和热力学循环–过程工程学的基本概念和定义–过程能量和热力学循环的数学表述和算例–热力学循环及其应用课程设计要求1.学生不得缺勤，并在规定时间内提交课程设计报告。

2.学生应掌握基本的化工热力学理论及其在化学工程中的应用。

3.学生应能够独立完成一定难度的化工热力学计算。

4.学生应能够灵活运用热力学原理解决化学工程实际问题。

评分标准1.缺勤次数与报告提交时间（占比30%）：缺勤次数过多或报告提交时间延迟将扣除相应分数。

2.课堂表现与参与度（占比30%）：参与度高、表现出色的学生将得到更高的分数。

3.课程设计报告（占比40%）：课程设计报告的全面性、准确性和逻辑性将影响最终评分。

《化工热力学》课程教学大纲一、大纲说明课程名称:化工热力学课程名称（英文）：Thermodynamics of chemical engineering适用专业：化学工程与工艺课程性质：专业必修课程总学时：54 其中理论课学时: 54 实验课学时:0学分：3先修课程：物理化学，化工原理二、本课程的地位、性质和任务本课程是化学工程学的重要组成部分，是化工过程研究、开发和设计的理论基础。

本课程是在学生学过物理化学，完成化工厂生产实习，并具备化工过程和设备的知识基础上讲授。

本课程任务是以热力学第一、二定律为基础，研究化工过程各种能量的相互转化及其有效利用，培养学生节约能源、合理利用能源的观点；研究各种物理和化学变化过程中达到平衡的理论极限、条件和状态，为分离过程、化学反应过程提供相平衡和化学平衡数据；使学生掌握热力学性质数据的获取方法，培养学生树立工程观点，养成实事求是、科学严谨的工作作风，提高理论联系实际的工程实践能力；为学习后续课程及毕业后参加实际工作奠定基础。

三、教学内容、教学要求第一章绪论（2学时）教学内容1.化工热力学研究范围和研究方法。

2.化工热力学在化学工业上应用。

3.名词和定义。

教学要求了解：化工热力学及其在化工中应用。

理解：化工热力学研究对象。

掌握：化工热力学研究的特点。

重点与难点重点：化工热力学研究的特点。

难点：通过大量举例使学生深刻认识化工热力学的重要作用。

第二章流体的 PVT 关系（6学时）教学内容1.纯流体PVT关系；P-V 图、P-T 图。

2.真实流体状态方程：维里方程、范德华方程、Redlich-Kwong 方程。

3.状态方程的选用。

4.对比态原理：对比态原理、偏心因子概念。

5.多组分流体的PVT关系。

教学要求了解：流体PVT关系,它是热力学性质的基础。

理解: PVT是可直接测量性质。

掌握: 其它热力学性质由PVT数据计算得到。

重点与难点重点：R-K 方程。

要求学生对此有清楚的了解，掌握其计算方法。

《化工热力学》课程标准英文名称：Chemical Engineering Thermodynamics 课程编号：409032040适用专业：应用化学本科学分数：2一、课程性质所属一级学科——化学工程，二级学科——化学工程基础学科。

《化工热力学》是应用化学专业的重要专业方向课程。

该课程包括化工基础理论，热力学案例分析、化工节能创新等化工技能，是化工类专业教学体系和人才培养体系中比较重要的专业课。

先修课程为《高等数学》、《物理化学》、《化工原理》等。

二、课程理念1、该课程是化学工程的精髓《化工热力学》课程属于工学学科门类下化学工程学科，是化工过程研究、开发和设计的理论基础，在科研和生产领域具有不可缺少的地位。

它是从化学工程的角度，分析并给出化工过程经历的实质性变化，在原理和计算方法上指导各种化工过程的进行和优化。

该课程是应用化学专业的重要专业方向课程，是化学工程的精髓，是所有单元操作的基础，是《化工原理》、《反应工程》、《化工分离过程》等课程的基础和指导。

该课程在化学化工类人才培养中起着重要的承前启后、由基础到专业的桥梁作用，是化工类人才持续深造和研究开发必须打好的知识功底。

2、理论与工程应用相结合，培养学生的工程与开发能力该课程定位为工程学科专业方向课，故在培养学生科学素质的同时，始终强调工程能力的培养，将化工热力学理论，模型与工程应用融为一体，旨在培养学生能够应用和建立热力学模型解决化学工程和工艺开发中的问题。

3、砸实热力学知识，培养学生扎实的学习能力和创造能力该课程是以化工热力学、工程热力学和统计热力学为学科基础，以计算机及其技术为工具，培养学生从热力学角度分析解决现代化工技术的复杂工程问题。

为了培养创新型高素质人才，既要给学生以干粮——扎实的热力学知识，又要给学生以猎枪——获取和创造知识的能力。

4、重视过程与动态评价采用平时表现与考试成绩相结合的评价理念。

学生在完成课后作业、课堂讨论、口试等内容和环节后，获得参加考试资格。

《化工热力学》教学大纲Chemica1EngineeringThermodynamics一、课程基本信息学时：48学分：3.0考核方式：考试，平时成绩占总成绩的30%中文简介：化工热力学是化学工程学的重要分支之一，与化学反应工程、分离工程关系密切，它是化工过程研究、开发和设计的理论基础。

它是将热力学理论和化学现象相结合，用热力学的定律、原理、方法来研究物质的热性质、化学过程及物理变化实现的可能性、方向性及进行限度等问题。

课程的重点在于能量和组成的计算，主要包括P-V-T关系、逸度、活度、相平衡，并且还有部分工程热力学的内容，如热机原理、制冷原理及其相关计算等。

二、教学目的与要求化工热力学的原理和应用知识是从事化工过程研究、开发以及设计等方面工作必不可少的重要理论基础，是一门理论性与工程应用性均较强的课程。

化工热力学就是运用经典热力学的原理，结合反映系统特征的模型，解决工业过程（特别是化工过程）中热力学性质的计算和预测、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用等实际问题。

本课程的任务是概括、深化热力学的基本定律和有关的理论知识，研究化工过程中各种能量的相互转化和有效利用，研究各种物理化学变化过程达到平衡的理论极限、条件或状态，从而使学生获得巩固的专业理论基础知识，培养和提高学生从事化工生产、设计和科学研究工作的理论分析能力。

三、教学方法与手段1、突出重点，把教师讲授与课堂讨论相结合。

2、精讲多练,把现代教育技术（PPt课件或CA1课件）与传统黑板板书相结合。

四、教学内容及目标重点与难点：节流效应，等牖膨胀效应；Rankine循环过程及其热效率的计算;Rankine循环过程改进。

衡量学习是否达到目标的标准：熟悉蒸汽动力循环中能力利用与消耗的计算；独立完成课后习题7-17、19、20O五、推荐教材和教学参考资源1.冯新,宣爱国凋彩荣.化工热力学（第一版）.北京：化学工业出版社，2010.2.张乃文,陈嘉宾,于志家.化工热力学.大连：大连理工大学出版社，2006.3.陈钟秀,顾飞燕,胡望明.化工热力学（第二版）.北京：化学工业出版社，2001.4.陈志新,蔡振云,胡望明.化工热力学.北京：化学工业出版社，2001.5.朱自强,徐讯.化工热力学（第二版）.北京：化学工业出版社，1991.。

《化工热力学》课程简介课程名称：化工热力学/ Chemical Engineering Thermodynamics课程代码：20学时/学分：72/4.5课堂授课：56实验学时：16课程主要内容：本课程系统地讲授将热力学原理应用于化学工程技术领域的研究方法。

它以热力学第一、第二定律为基础，研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用，深刻阐述了各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态；利用化工热力学的基本理论对化工中能量进行分析；利用化工热力学的原理和模型对化工中涉及到的化学反应平衡原理、相平衡原理等进行分析和研究；利用化工热力学的方法对化工中涉及的物系的热力学性质和其它化工物性进行关联和推算等。

适用专业：化学工程与工艺先修课程：《高等数学IV》，《物理化学III》推荐教材：1、陈钟秀, 顾飞燕，胡望明编，《化工热力学》（第二版），化学工业出版社, 2001年2、朱自强主编，《化工热力学》（第二版），化学工业出版社, 1991年参考书：1、Smith J M and Van Ness H C. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. 6th ed.（影印版），化学工业出版社，2002年2、陈钟秀, 顾飞燕，《化工热力学例题与习题》，化学工业出版社, 1998年3、陈新志，蔡振云，夏薇，《化工热力学习题精解》，科学出版社, 2002年《化工热力学》课程教学大纲授课专业：化学工程与工艺学时数：72 学分数：4.5课程讲授：56 实验学时：16一、课程的性质和目的化工热力学是化学工程学的一个重要分支，是化学工程与工艺专业必修的专业主干课程。

化工热力学的原理和应用知识是从事化工过程的研究、开发以及设计等方面工作必不可少的重要理论基础，是一门理论性与工程应用性均较强的课程。

化工热力学就是运用经典热力学的原理，结合反映系统特征的模型，解决工业过程（特别是化工过程）中热力学性质的计算和预测、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用等实际问题，为学习后续课程和解决化工过程的实际问题打下牢固的基础。