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第一部分化学化工过程中的能量守恒和转化规律2

第一章热力学第一定律2

1热力学第一定律2

1—1功及其计算3

1—2内能与状态函数4

1—3热及热容5

1—4热力学第一定律6

2第一定律在理想气体几个过程中的应用7

2—1恒温过程7

2—2绝热过程8

2—3恒温过程与绝热过程的比较11

2—4恒压过程12

3压缩机原理12

3—1往复式压缩机原理介绍12

3—2多变过程13

3—3压缩机的理论循环功和实际循环功14

3—4采用多段压缩的原因15

第二章热化学17

1引言17

2显热、潜热、恒容热效应及焓18

2—1显热和潜热18

2—2恒容热效应19

2—3焓19

3盖斯定律20

4燃烧热和生成热21

4—1燃烧热21

4—2生成热21

4—3燃烧热和生成热的应用23

5反应热与温度的关系24

5—1恒压热容与温度的关系24

5—2热效应与温度的关系——基尔霍夫定律25

6反应热的估算28

6—1由键的燃烧热估算化合物的燃烧热28

6—2由键焓估算反应热28

7热化学计算举例30

第三章流体流动过程中的能量守恒和转化36

1气体和液体在物理化学性质上的异同36

2流体静压力38

3气体和液体在流动过程中的差异41

4流体流动过程的能量守恒定律42

5实际流体流动的阻力损失45

5—1流体的流动类型和速度分布45

5—2流体流动有阻力是因为实际流体有粘性47

5—3实际流体流动的阻力损失表现为静压能的减少48

5—4阻力损失的计算49

6流体流动时各种能量的转化52

6—1动能基本变化不大的情况52

6—2主要是动能改变了的情况54

7流体输送设备的选用57

7—1根据生产要求决定所需要的扬程57

7—2根据泵的特性曲线选用泵57

7—3泵吸入端容器液面与泵的距离58

7—4常用泵选用范围表60

第四章传热过程62

1三种传热方式62

1—1热传导63

1—2对流给热65

1—3热辐射67

2传热速率69

2—1传热速率公式的推导69

2—2传热过程的平均温度差71

3传热过程计算举例73

4传热过程的强化78

4—1增加给热系数较小的流体流速78

4—2改变流体通道的形状，增加流体流动时湍流程度80

4—3增加给热系数较小一方面的传热面积80

4—4减少污垢的产生，及时清除污垢81

第二部分化学化工过程中的分离原理85

第五章气液平衡与精馏85

1蒸馏简介85

2气液平衡86

2—1一组分体系气液平衡86

2—2二组分体系的气液平衡90

2—3实际二组分溶液的气液平衡93

2—4取得溶液气液平衡数据的几条途径96

2—5活度及计算活度系数的经验公式96

2—6 蒸气压及蒸发热的估算98

2—7介绍几种有关气液平衡的资料99

3精馏过程的物料衡算100

3—1塔顶塔釡的采出量100

3—2塔内任一截面的上升蒸气与回流液体的关系101

3—3通过塔内任一截面的上升蒸气与回流液在y—x相图上的表示103

3—4回流比105

4理论塔板和理论塔板数106

4—1图解法107

4—2使用芬斯克公式和吉利兰图的方法108

5实际塔板效率111

5—1塔板效率111

5—2板效率和传质速率的关系111

5—3强化塔板效率的途径112

5—4塔板效率的测定和实际塔板数114

6实际生产使用精馏时的几个问题115

6—1分离流程的选择115

6—2精馏塔的选择和计算115

6—3精馏塔的操作117

第六章液液平衡与萃取119

1液液平衡119

1—1分配系数119

1—2二组分部分互溶体系119

1—3三组分体系的相图表示法121

1—4有一对部分互溶的三组分液液相图122

1—5一次萃取过程在相图中的表示123

1—6分配系数和选择性123

2液液萃取过程124

2—1使用不互溶溶剂时的逆流萃取125

2—2使用互溶溶剂时的逆流萃取129

2—3萃取设备的效率和实际塔板数134

3无机物萃取简介135

3—1无机物萃取体系的组成136

3—2无机物萃取反应的主要类型和常用萃取剂136

3—3影响无机物萃取的一些主要因素137

3—4逆流萃取的理论级数139

第七章固液平衡与结晶145

1相律145

1—1有关相律的几个概念145

1—2相律147

2二组分体系固液平衡相图147

2—1二组分低共熔体系148

2—2二组分完全互溶固溶体体系150

2—3有一低共熔点的二组分部分互溶固溶体体系151

2—4有一转变温度的二组分部分互溶固溶体体系151

2—5生成稳定化合物的二组分体系151

2—6生成不稳定化合物的二组分体系152

3三组分体系固液平衡相图153

3—1三组分盐水体系153

3—2三组分低共熔体系157

4影响结晶过程的主要因素160

4—1溶液结晶区城的划分161

4—2影响晶核生成的因素161

4—3影响晶体生长的因素161

4—4晶核生成和晶体生长二因素的综合影响161

5凝固点降低及稀溶液的依数性163

第三部分化学反应过程的控制和强化166

第八章化学平衡166

1质量作用定律166

2进料比和压力对理论产率的影响170

2—1进料比的影响170

2—2压力的影响170

3平衡常数的热力学计算法172

3—1计算平衡常数的基本公式172

3—2 △G0的近似规律性176

4多个化学反应的同时平衡179

5高压下的气相反应平衡——逸度系数法183

第九章热力学第二定律186

1 引言186

2热力学第二定律和可逆过程187

3熵和熵变的计算190

3—1熵的定义190

3—2相变过程的熵变191

3—3不可逆过程的熵变192

3—4绝热过程的熵变194

4热力学第二定律的统计意义和熵的微观解释195

4—1热力学第二定律的统计意义195

4—2微观状态数和分子的无序性196

4—3熵的微观解释197

4—4热力学第三定律199

5自由焓——恒温恒压过程方向的判据200

5—1自由焓200

5—2自由焓的基本公式和物理意义202

6自由焓的应用204

6—1一种物质两相间的平衡——克拉贝龙方程式204

6—2化学反应平衡的质量作用定律206

6—3温度对化学反应平衡的影响209

第十章化学动力学211

1引言211

2基元反应和化学计量方程式211

3基元反应的动力学规律性212

3—1基元反应的速度方程212

3—2反应速度的指数定律215

4活化能和它的估算法219

4—1活化络合体219

4—2微观可逆性原理220

4—3从键能估算活化能的方法221

4—4反应的活化能和较宜温度223

5活化熵（△S≠）224

6反应级数及其测定法225

6—1反应级数225

6—2反应级数测定法227

7可逆反应的速度方程233

8连续反应和速控步骤235

9自由基反应和稳态假定处理法241

9—H2＋ Cl2的反应和稳态处理法241

9—2烯烃的加成聚合反应245

9—3支链反应和爆鸣气爆炸的机理248

10催化作用一般知识250

10—1催化剂的作用251

10—2催化剂的基本性质252

10—3复相催化反应动力学255

第十一章宏观动力学和反应器的基本知识258

1四种典型的反应器和两种典型的流动模型258

1—1反应器的类型258

1—2两种流动模型260

2空间速度——停留时间——转化率的关系261

2—1转化率和反应时间的关系261

2—2流动体系的反应时间262

3物料在反应器里的停留时间分布264

3—1分布函数的意义和性质264

3—2停留时间分布函数的测定266

3—3四种典型反应器的停留时间分布函数267

3—4停留时间分布在分析、解决反应器问题中的作用270

4反应器类型对转化率的影响271

4—1一级反应271

4—2二级反应274

4—3其他类型的化学反应277

4—4几点讨论277

5反应器的稳定性280

5—1反应器稳定性的判断280

5—2反应放出的热量Q281

5—3反应器散走的热量Q？282

5—4讨论反应器稳定性举例284

5—5确保反应器稳定的途径288

第四部分胶体化学基础知识291

第十二章胶体化学基础知识291

1引言291

1—1胶体化学的实际意义和研究对象291

1—2分散体系的分类292

1—3胶体体系的基本性质293

2固体的吸附作用及其应用293

2—1表面能293

2—2固体的吸附作用及其规律295

2—3吸附量的实验测定方法297

2—4气体在固体上吸附的应用298

2—5影响固体在溶液中吸附的几个因素303

3胶体的形成和破坏304

3—1胶体形成的条件304

3—2胶体制备的方法305

3—3胶体稳定性的原因307

3—4胶体的破坏309

4乳状液、泡沫和气溶胶310

4—1表面活性物质310

4—2乳状液312

4—3泡沫314

4—4气溶胶315

附录317

一、理想气体和实际气体317

二、一些单质、化合物的热力学数据328

三、有机化合物气体各基团热容特征常数343

四、一些常用的物理化学常数345

五、一些物理化学基本数据手册345

六、习题346

七、对数表361