《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。知识和能力之间应树立一种内在联系，多看重教学过程中学生的参与程度和提高程度，不把期末考试作为教学评价的唯一标准，坚持“过程评价”和“动态评价”。
三、课程目标
总目标：
通过介绍化工热力学的起源、现状和发展，使学生了解热力学在化工过程中的主要实际应用；引导学生构建化工热力学课程的知识网络，使学生掌握化工热力学的基本概念和基本原理，利用化工热力学的方法对化工中物系的热力学性质和其它化工物性进行关联及推算，利用化工热力学的原理和模型进行化工过程能量、相平衡分析和研究；训练学生理论联系实际的思维，使学生具备利用热力学知识分析解决化工领域中有关实际问题的初步能力，形成基本知识扎实、应用能力突出的专业素养。 分目标： 内容单元 第一章 绪论 知识目标 了解热力学的发展简史，化工热力学的主要研究内容和研究方法，化工热力学能力目标 使学生了解化工热力学的发展方向是从分子水平考虑问文化素质目标 开阔学生专业视野，培养与不同领域对话和沟通的素与其他学科的联系。 题，培养其热力学学习的科学思维能力。 质。 了解纯物质的二维相图。掌握维里方程第二章 流体的p-V-T关系 和R-K方程及其应用，p-V-T关系的普遍化计算方法（普遍化第二维里系数法和普遍化压缩因子法），气体混合物的混合规则。了解液体p-V-T关系。 通过本章学习，掌握使用状态方程和对比态原理研究流体p-V-T关系的方法，具备较强的计算流体p-V-T性质的能力，以及初步的计算机编程思路。 通过本章学习，掌握各热力学性质间的关系，进而学会计算一个实际过程的焓变和熵变，并学会一些热力学性质图表的应用。 使学生通过化工热力学特有的严密演绎，锻炼逻辑思维和中国自古以来缺少的演绎能力。 授课中强调基础知识的重要性，使学生明白“不积跬步无以至千里”，不能忽视知识的逐步积累。 第三章 纯流体的热力学性质 理解热力学性质间的关系。掌握热力学性质间的计算，逸度与逸度系数的计算。了解两相系统的热力学性质及图表，热力学性质计算的最新进展。 掌握变组成体系热力学性质间的关系，第四章 溶液的热力学性质 混合物的逸度与逸度系数的计算，活度与活度系数的计算，活度系数与组成关联的几种常见模型。理解偏摩尔性质，理想溶液和标准态的概念，超额性质和混合过程性质变化的概念。 掌握逸度、活度系数的计算方法。能够运用热力学原理来描述化工和能源等工业生产中多组分混合物体系组成对性质的影响。 培养学生不断扩展知识面、增强独立思考的能力。能运用化工热力学的方法对物系的各类性质进行关联和推算。 第五章 化工过程的能量分析 了解能量平衡方程，功热间的转化，熵函数的概念。理解理想功、损失功及热力学效率的应用。掌握有效能及其计算，化工过程与系统的有效能分析 能运用热力学的第一、第二定律，利用理想功、有效能等概念对化工中能量的转换、传递和使用进行热力学分析，揭示出能量利用的薄弱环节。 掌握动力循环和制冷循环的工作原理和能量转化步骤，能对这两类循环进行热力学分析。 结合中国节能减排大环境，使学生了解节能研究新进展，增强其节能意识。 相平衡计算需要将平衡准使学生有根植于心底的“合理利用能源和资源”概念。 第六章 蒸汽动力循环与制冷循环 掌握蒸汽动力循环，节流膨胀与对外作功的绝热膨胀和制冷循环的原理，计算。 第七章 相平衡 了解平衡的判据，汽液平衡的相图。掌握汽液平衡的计算。了解液液平衡，气液平衡。 应用化工热力学的知识处理汽液平衡计算（主要是泡、露点的计算）。 则与表达混合物系统特征的模型结合才能完成。要求学生抓住主要矛盾，合理简化平衡准则，综合运用所学知识解决问题。
四、课程内容
本课程的主要知识体系以教师讲授为主，学生自学为辅。注重理论联系实际，反映最新的研究成果。课程内容的选定围绕化学化工类应用型人才培养，在课程目标指导下因材施教、注重实效。
知识单元 第一章 基础性内容 化工热力学的内容 提高性内容 热力学的发展简史 拓展性内容 深度拓展 化工热力学与宽度拓展 学科之间互有联系，树绪论 化工热力学的研究方法 其他学科的联系 立大化工观念。 纯物质的p-V-T关系 第二章 流体的p-V-T关系 气体的状态方程 对比态原理及其应用 真实气体混合物pVT关系 第三章 纯流体的热力学性质 热力学性质间的关系 热力学性质间的计算 逸度与逸度系数 变组成体系热力学性质间关系 第四章 溶液的热力学性质 偏摩尔性质 混合物的逸度与逸度系数 活度与活度系数 能量平衡方程 第五章 化工过程的能量分析 功热间的转化 熵函数 理想功、损失功及热力学效率 有效能及其计算 第六章 蒸汽动力循环与制冷循环 第七章 相平衡 Rankine循环及其热效率 节流膨胀与对外作功绝热膨胀 单级蒸汽压缩制冷循环 平衡的判据 汽液平衡的相图 汽液平衡的计算 两相系统的热力学性质及图表 热力学性质计算的最新进展 液体的p-V-T性质 状态方程混合规则的发展 状态方程的发展展示学者孜孜不倦、学无止境的精神态度。 热力学特有的严密演绎，锻炼学生逻辑思维和演绎能力。 培养学生不断扩展知识面、增强独立思考的能力。 理想溶液和标准态 超额性质 混合过程性质变化 活度系数与组成关联的几种常见模型 过程的不可逆性和有效能损失 有效能衡算方程及有效能效率 化工过程与系统的有效能分析 使学生有“合理利用能源和资源”概念和热力学分析能力。 Rankine循环的改进 多级蒸汽压缩制冷 吸收式制冷 液液平衡 气液平衡 结合中国节能减排大节能研究最新进展 环境，增强学生其节能意识。 抓住主要矛盾，合理简化平衡准则，综合运用所学知识解决问题。 多元体系的相图及其应用
五、课程实施
1、课时安排
本课程理论教学32课时。 学时安排 章节 总学时 第一章 绪论 第二章 流体的p-V-T关系 第三章 纯流体的热力学性质 第四章 溶液的热力学性质 第五章 化工过程的能量分析 第六章 蒸汽动力循环与制冷循环 1 5 4 8 4 4 理论讲授学时 1 4 4 7 4 4 讨论教学学时 0 1 0 1 0 0