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化工热力学教学大纲

中国海洋大学本科生课程大纲
课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述:
化工热力学是化学工程的重要分支和基础学科,是热力学基本定律应用于化学工程领域中而形成的一门学科。

本课程主要研究化工过程中各种形式的能量之间相互转化的规律及过程趋近平衡的极限条件,主要涉及能量及组成的计算。

能量计算包括功能互换,也包括物理热和化学热的计算,前者包括温度、压力对焓的影响及各种相变热,后者主要是反应热。

组成计算包括化学平衡和相平衡。

化学平衡包括平衡常数及平衡组成的计算,并确定反应方向;相平衡包括在不同温度、压力条件下各相组成的确定。

化工热力学是化工过程研究、开发与设计的理论基础,是一门理论性与应用性均较强的课程,是化学工程与工艺专业的专业基础课程。

2.设计思路:
化工热力学应用热力学基本定律研究化工过程中能量的有效利用、各种热力学过程、相平衡和化学平衡,还研究与上述内容有关的基础数据,如物质的p-V-T关系和热化学数据。

本课程主要包括四部分的内容,各部分的内容和基本要求如下:
第一部分,流体的p-V-T关系,要求掌握各种p-V-T关系使用范围,会应用各种p-V-T关系进行基本的p-V-T 计算。

第二部分,纯物质(流体)的热力学性质,要求掌握应用p-V-T关系求解纯物质的热力学性质的方法。

第三部分,热力学基本定律及其应用,要求掌握化工过程能量分析的方法,了解和掌握化工热力学原理的应用(压缩、膨胀、动力循环与制冷循环等)。

第四部分,均相混合物热力学性质,掌握利用混合规则求解均相混合物热力学性质的方法。

第五部分,相平衡,掌握气液相平衡的计算方法。

3. 课程与其他课程的关系:
本课程适宜安排在修完高等数学、大学物理、物理化学(上)等有关基础课课程之后开设,内容上注意与物理化学的衔接。

二、课程目标
通过本课程的学习,学生将系统地掌握运用化工热力学的基本概念、理论和计算方法,分析和解决化工生产中有关能量转换和有效利用、相平衡和化学变化的实际问题的能力,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预测,能利用化工热力学的基本理论对化工中能量进行分析,并能进行相平衡计算,也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。

(对应毕业要求:1-2能够利用工程基础和专业知识针对一个具体的化工过程或系统选择或建立一种数学模型;2-2能够针对具体的化工过程分析其中的热力学、动力学以及传质分离过程)到课程结束时,学生应该能够:
1.正确理解化工热力学的有关基本概念和理论;(毕业要求:1.2)
2.掌握化工热力学的基本计算方法;(毕业要求:1.2)
3.能根据所要解决问题的性质,选择和使用计算流体热力学性质的数学模型;(毕业要求:1.2)
4.能理论联系实际,灵活分析和解决实际化工生产和设计中涉及的平衡问题;(毕业要求:2.2)
5.掌握计算化工过程的能量变化和能量有效利用分析的方法;(毕业要求:2.2)
6.掌握热力学在化工过程中的主要实际应用。

(毕业要求:2.2)
课程目标与毕业要求的对应关系
三、学习要求
要完成所有的课程任务,学生必须:
(1)按时上课,上课认真听讲,积极参与课堂讨论。

本课程将包含随堂讨论等课堂活动,课堂表现和出勤率是成绩考核的组成部分。

(2)按时完成常规练习作业。

这些作业要求学生按书面形式提交,只有按时提交作业,才能掌握课程所要求的内容。

练习作业是成绩考核的组成部分。

(3)完成教师布置的一定量的诸如化工热力学具体原理的应用进展的拓展类作业,加深对课程内容的理解,促进同学们将理论与实际应用相结合,引导对某些化工热力学问题和理论的更深入探讨。

四、教学进度
五、参考教材与主要参考书
1.马沛生(天津大学)主编,化工热力学(通用型)(第二版),化学工业出版社,2009年
2.陈新志、蔡振云、胡望明(浙江大学),化工热力学,化学工业出版社,2003年
3.陈钟秀,顾飞燕,胡望明(浙江大学),化工热力学,化学工业出版社,2001年
4.朱自强,徐汛编(浙江大学),化工热力学,化学工业出版社,2004
5.施云海(华东理工大学),化工热力学,化学工业出版社,2004
6.J. M. Smith, H. C. V an Ness, M. M. Abbott. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (sixth edition), 2002
7.Stanley I. Sandler. Chemical and Engineering Thermodynamics (third edition), 1998
8.陈钟秀, 顾飞燕. 化工热力学例题与习题. 北京:化学工业出版社, 1998
六、成绩评定
(一)考核方式 A :A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他
(二)成绩综合评分体系:
附:作业和平时表现评分标准
1)作业的评分标准
每次作业采取10分制,累计后折合为100分。

2)课堂讨论、ppt报告及平时表现评分标准
本课程安排一次文献查阅,并做ppt报告,以小组方式开展,每个小组不超过5人,题目可自拟。

讲课教师为每个小组提供咨询,帮助学生改善方案,从而使学生更好地解决报告中实际的问题。

课堂讨论与平常表现采取10分制,ppt汇报也采取10分制,累计后折合为100分。

七、学术诚信
学习成果不能造假,如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等均属造假行为。

本课程如有发现上述不良行为,将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。

八、大纲审核
教学院长:院学术委员会签章:。

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