1799年，英国化学家 Humphry Davy (17781829)通过冰的摩擦实验研究功转换为热。
1824 年 ， 法 国 陆 军 工 程 师
Nicholas Léonard Sadi Carnot 发表了 “ 关于火的动力研究” 的 论文。
他通过对自己构想的理想热机 的分析得出结论：热机必须在两个 热源之间工作，理想热机的效率只 取决与两个热源的温度，工作在两 Carnot 个一定热源之间的所有热机，其效 (1796 - 1832) 率都超不过可逆热机，热机在理想 状态下也不可能达到百分之百。这 就是卡诺定理。
结合起来，奠定了化学热力学
的重要基础。
热力学基本定律反映了自然界的客观规律,以这 些定律为基础进行演绎、逻辑推理而得到的热力学 关系与结论,显然具有高度的普遍性、可靠性与实用 性,可以应用于机械工程、化学、化工等各个领域,由 此形成了化学热力学、工程热力学、化工热力学等 重要的分支。化学热力学主要讨论热化学、相平衡 和化学平衡理论。工程热力学主要研究热能动力装 置中工作介质的基本热力学性质、各种装置的工作 过程以及提高能量转化效率的途径。化工热力学是 以化学热力学和工程热力学为基础，结合化工实际 过程逐步形成的学科。
1.3 热力学的研究方法
宏观
经典热力学
微观
统计热力学
经典热力学只研究宏观量（温度、压力、密度 等）间的关系。
但是宏观性质与分子有关 ；温度与分子行的可行性分析和能量的有效利用； (2) 相平衡和化学反应平衡问题； (3) 测量、推算与关联热力学性质。
化工热力学的基本关系式包括热力学第 一定律、热力学第二定律、相平衡关系和化 学反应平衡关系。具体应用中的难点包括：
1 简化普遍的热力学关系式以解决实际 的复杂问题；
2 联系所需要的关系式和确定求解方案；
教学内容
1 绪论 2 流体的 P-V-T 关系 3 纯流体的热力学性质 4 流体混合物的热力学性质 5 化工过程的能量分析 6 蒸汽动力循环与制冷循环 7 相平衡 8 化学反应平衡
1 绪论
1.1 热力学的发展 1.2 化工热力学的内容 1.3 热力学的研究方法
1.1 热力学的发展
热力学是研究能量、能量转换以及与能量 转换有关的物性间相互关系的科学。
热力学(thermodynamics)一词的意思是热 (thermo)和动力(dynamics)，既由热产生动力， 反映了热力学起源于对热机的研究。
从十八世纪末到十九世纪初开始，随着蒸 汽机在生产中的广泛使用，如何充分利用热能 来推动机器作工成为重要的研究课题。
1798年，英国物理学家和政治家 Benjamin Thompson (1753-1814) 通过炮膛钻孔实验开始对 功转换为热进行定量研究。
卡诺的论文发表后，没有马上引起人们 的注意。过了十年，法国工程师Benôlt Paul Emile Clapeyron (1799 - 1864)把卡 诺循环以解析图的形式表示出来，并用卡 诺原理研究了汽液平衡，导出了克拉佩隆 方程。
1842 年 ， 德 国 医 生
Julius Robert Mayer (1814 - 1878) 主要受病人 血液颜色在热带和欧洲的 差异及海水温度与暴风雨 的启发，提出了热与机械 运动之间相互转化的思想。
3 确定真实流体的内能、熵和逸度等热力 学性质与温度、压力、比容和热容等可测量 参数间的关系；
4 掌握热力学图表和方程的使用方法； 5 判断计算结果的准确性。
课程目标
1 理解化工热力学的基本原理 2 预测和分析化工系统的性能。 3 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； 4 计算化工过程的能量变化； 5 计算纯流体和混合物的相平衡； 6 计算气相和液相反应的反应物和产物的平衡 组成； 7 了解热力学在化工过程中的主要实际应用。
学物理学教授 Josiah Willard
Gibbs发表了 “论多相物质之
平衡” 的论文。他在熵函数的
基础上，引出了平衡的判据；
提出热力学势的重要概念，用
以处理多组分的多相平衡问题；
导出相律，得到一般条件下多
Gibbs
相平衡的规律。吉布斯的工作， (1839 - 1903)
把热力学和化学在理论上紧密
Mayer (1814 - 1878)
1847年， 德国物理学家和生 物学家 Hermann Ludwig von Helmholtz (1821 - 1894) 发表了 “ 论力的守衡” 一文，
全面论证了能量守衡和转化定律。
Helmholtz (1821 - 1894)
1843-1848年， 英国酿 酒商 James Prescott Joule (1818 - 1889) 以确凿 无疑的定量实验结果为基础， 论述了能量受恒和转化定律。 焦耳的热功当量实验是热力 学第一定律的实验基础。
化工热力学
Chemical Engineering thermodynamics
教材和参考书
1 《化工热力学》（第二版），朱自强， 徐汛 主编，化学工业出版社，1991年
2 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
3 Smith J M, Van Ness H C, Abbott M M. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 6th ed. New York: McGraw-Hill, 2001
1851年，英国物理学家 Lord Kelvin (1824l907)指出，不可能从单一热源取热使之完全变为 有用功而不产生其他影响。 这是热力学第二定律 的另一种说法。
1853年，他把能量转化与物系的内能联系起 来，给出了热力学第一定律的数学表达式。
1875 年 ， 美 国 耶 鲁 大 学 数
1.2 化工热力学的目的和内容
化工热力学的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 化及其有效利用的规律,研究物质状态变化与物质 性质之间的关系以及物理或化学变化达到平衡的 理论极限、条件和状态。
化工热力学是理论和工程实践性都较强的学 科。
化工热力学所要解决的实际问题可以归纳为三 类：
Joule (1818 - 1889)
根据热力学第一定律热功可以
按当量转化，而根据卡诺原理热却 不能全部变为功，当时不少人认为 二者之间存在着根本性的矛盾。 1850 年 ， 德 国 物 理 学 家 Rudolf J. Clausius (1822 - 1888) 进一步研究 了热力学第一定律和克拉佩隆转述 的卡诺原理，发现二者并不矛盾。 他指出，热不可能独自地、不付任 Clausius 何代价地从冷物体转向热物体，并 (1822 - 1888) 将这个结论称为热力学第二定律。 克劳胥斯在1854年给出了热力学第 二定律的数学表达式， 1865年提出 “熵”的概念。