第一篇：化工熱力學(xué)教學(xué)大綱

《化工熱力學(xué)》教學(xué)大綱

一、課程簡(jiǎn)介

課程名稱：化工熱力學(xué) 課程編號(hào)：01C0263 開(kāi)課院系：化學(xué)工程系 總 學(xué) 時(shí)：48

課程類型：學(xué)科基礎(chǔ)課，必修 先修課程：基礎(chǔ)化學(xué)、物理化學(xué)

課程簡(jiǎn)介：

化工熱力學(xué)是化學(xué)工程學(xué)的一個(gè)重要分支，是化工類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。它是化工過(guò)程研究、開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，是一門理論性與應(yīng)用性均較強(qiáng)的課程。該門課系統(tǒng)地介紹了將熱力學(xué)原理應(yīng)用于化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域的研究方法。它以熱力學(xué)第一、第二定律為基礎(chǔ)，研究化工過(guò)程中各種能量的相互轉(zhuǎn)化及其有效利用，深刻闡述了各種物理和化學(xué)變化過(guò)程達(dá)到平衡的理論極限、條件和狀態(tài)。

設(shè)置本課程，為了使考生能夠掌握化工熱力學(xué)的基本概念、理論和專業(yè)知識(shí)；能利用化工熱力學(xué)的原理和模型對(duì)化工中涉及到的化學(xué)反應(yīng)平衡原理、相平衡原理等進(jìn)行分析和研究；能利用化工熱力學(xué)的方法對(duì)化工中涉及的物系的熱力學(xué)性質(zhì)和其它化工物性進(jìn)行關(guān)聯(lián)和推算；并學(xué)會(huì)利用化工熱力學(xué)的基本理論對(duì)化工中能量進(jìn)行分析等。

Name of Course:

Chemical Engineering Thermodynamics Course Code: 01C0263

School: chemical engineering department Credit Hours: 48 Required of Elective: Required Prerequisite:

Essential Chemistry、Physical Chemistry Introduction:

Chemical thermodynamics is one important branch of chemical engineering, and it is preliminary course for chemical engineering.It is the basic theory of researching, developing and design of chemical engineering process.This course is high of theories and applications.This course systematically introduces the research method about adopting the thermodynamic theory to chemical engineering area.Based on the first an

d second law of thermodynamics, this course studies the interchange and effective utilization of energy in chemical engineering process, elaborates the theoretical limitation, condition and status of equilibrium in physical and chemical reaction.The purpose of this course is to equip the candidate with the basic concepts, theories and knowledge of thermodynamics.Through this course students are capable to analyze and study the chemical reaction, phase equilibrium involved in chemical engineering with the theory and model of chemical thermodynamics;correlate and predict thermal properties and other chemical properties using thermodynamic method;analyze energy in chemical engineering by thermodynamic theories.Through this course, students know the principal definitions, theories, and basic calculation method about thermodynamic.Students will be cultivated the ability of analyzing and solving practical problems by thermodynamic methods.二、課程教學(xué)大綱

1.課程編號(hào)：01C0266.先修課程：基礎(chǔ)化學(xué)、物理化學(xué) 2.課程類別：學(xué)科基礎(chǔ)課，必修

7.課內(nèi)總學(xué)時(shí)：48 3.開(kāi)課學(xué)期：大學(xué)三年級(jí)第一學(xué)期

8.實(shí)驗(yàn)/上機(jī)學(xué)時(shí)：0 4.適用專業(yè)：化學(xué)工程與工藝

9.執(zhí)筆人： 5.考核方式：考試

1．課程教學(xué)目的

化工熱力學(xué)的任務(wù)是通過(guò)課程教學(xué)，使學(xué)生掌握流體的熱力學(xué)性質(zhì)概念，掌握流體熱力學(xué)性質(zhì)，的計(jì)算及其應(yīng)用，掌握溶液的性質(zhì)，會(huì)用溶液理論及狀態(tài)方程計(jì)算各種流體相平衡，并以狀態(tài)方程、流體熱力學(xué)性質(zhì)、液相活度系數(shù)及流體相平衡計(jì)算為重點(diǎn)內(nèi)容，為化工過(guò)程的設(shè)計(jì)打下牢固的基礎(chǔ)。

2．教學(xué)基本要求

1．正確理解化工熱力學(xué)的有關(guān)基本概念和理論； 2．理解各個(gè)概念之間的聯(lián)系和應(yīng)用； 3．掌握化工熱力學(xué)的基本計(jì)算方法；

4．能理論聯(lián)系實(shí)際，靈活分析和解決實(shí)際化工生產(chǎn)和設(shè)計(jì)中的有關(guān)問(wèn)題。第一章

緒論

了解：化工熱力學(xué)的主要內(nèi)容

理解：“化工熱力學(xué)”與“物理化學(xué)”的主要區(qū)別

掌握：化工熱力學(xué)的研究方法有經(jīng)典熱力學(xué)方法和分子熱力學(xué)方法。第二章 流體的p-V-T關(guān)系 了解：

（1）維里方程的幾種形式（2）維里系數(shù)的物理意義（3）多參數(shù)狀態(tài)方程

（4）Lydersen 三參數(shù)壓縮因子圖（5）液體的PVT關(guān)系 理解：

（1）RK方程的迭代形式及應(yīng)用（2）對(duì)比態(tài)原理

（3）氣體混合物的虛擬臨界參數(shù) 掌握：

（1）偏心因子

（2）三參數(shù)壓縮因子圖（3）Pitzer 普遍化壓縮因子圖（4）普遍化第二維里系數(shù)

（5）液體的純經(jīng)驗(yàn)的PVT關(guān)系

（6）Kay規(guī)則

重難點(diǎn)：

（1）立方型狀態(tài)方程的普遍特點(diǎn)及計(jì)算（2）三參數(shù)壓縮因子圖

（3）氣體混合物的第二維里系數(shù)及應(yīng)用（4）R-K方程的混合規(guī)則 第三章 純流體的熱力學(xué)性質(zhì)

通過(guò)本章學(xué)習(xí)，掌握各熱力學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系，進(jìn)而學(xué)會(huì)計(jì)算一個(gè)實(shí)際過(guò)程的焓變和熵變，并學(xué)會(huì)一些熱力學(xué)性質(zhì)圖表的應(yīng)用。

了解：

（1）Helmholtz方程

（2）敞開(kāi)系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程（3）Maxwell關(guān)系式

（4）理想氣體焓變和熵變計(jì)算（次重點(diǎn)）（5）理想氣體焓和熵隨溫度、壓力的變化關(guān)系式 理解：

（1）封閉系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程（2）麥克斯韋關(guān)系式的用途（3）剩余性質(zhì)的概念（重點(diǎn)）（4）利用維里方程計(jì)算剩余性質(zhì) 掌握：

（1）剩余焓、剩余熵與P、V、T的關(guān)系式

（2）對(duì)于一個(gè)實(shí)際過(guò)程，設(shè)計(jì)焓變和熵變的計(jì)算途徑（3）利用狀態(tài)方程計(jì)算焓變和熵變（重點(diǎn)）(4)利用R-K方程計(jì)算剩余性質(zhì)

（5）利用普遍化關(guān)聯(lián)式計(jì)算焓變和熵變（重點(diǎn)）（6）利用普遍化第二維里系數(shù)計(jì)算剩余焓和剩余熵（7）利用Pitzer三參數(shù)焓熵圖計(jì)算剩余焓和剩余熵（8）蒸發(fā)焓與蒸發(fā)熵（重點(diǎn)）（9）T-S圖的形狀和構(gòu)成（10）T-S圖的制作及使用：（11）水蒸氣表的構(gòu)成及使用 第四章 均相混合物熱力學(xué)性質(zhì)

通過(guò)本章學(xué)習(xí)，能理解流體混合物的相關(guān)熱力學(xué)性質(zhì)，正確理解和使用混合物中組元的逸度與活度的概念，為相平衡的計(jì)算打下基礎(chǔ)。

了解：

（1）變組成系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程（2）偏摩爾量的定義及提出的意義（3）理想混合物的定義

（4）理想混合物的相關(guān)熱力學(xué)性質(zhì)（5）逸度與逸度系數(shù)的概念（重點(diǎn)）（6）逸度系數(shù)與PVT的關(guān)系式

（7）活度的定義（8）活度系數(shù)

（9）正規(guī)混合物的概念及方程適用條件（10）無(wú)熱混合物的概念及方程適用條件（11）半經(jīng)驗(yàn)型活度系數(shù)方程（重點(diǎn)）理解：

（1）化學(xué)勢(shì)（位）的概念（2）混合性質(zhì)的概念（重點(diǎn)）

（3）混合性質(zhì)與偏摩爾量的關(guān)系

（4）理想溶液及其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)（重點(diǎn)）（5）利用R-K方程計(jì)算純物質(zhì)的逸度系數(shù)（6）利用普遍化的第二維里系數(shù)計(jì)算逸度系數(shù)（7）利用三參數(shù)普遍化逸度系數(shù)圖計(jì)算逸度系數(shù)（8）溫度對(duì)逸度的影響（9）壓力對(duì)逸度的影響（11）活度系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇（12）超額性質(zhì)的定義（13）局部組成的概念（14）基團(tuán)貢獻(xiàn)法 掌握：

（1）偏摩爾量的計(jì)算（重點(diǎn)）（2）作圖法計(jì)算偏摩爾量（3）二元截距法計(jì)算偏摩爾量（4）吉布斯—杜亥姆方程（重點(diǎn)）（5）混合體積變化和混合焓變的計(jì)算（6）純液體逸度的計(jì)算式

（7）Margulas方程的應(yīng)用及適用條件（8）Van Laar方程的應(yīng)用及適用條件（9）基于局部組成的活度系數(shù)方程（重點(diǎn)）（10）Wilson 方程（11）NRTL方程

第五章 相平衡

通過(guò)本章學(xué)習(xí)，能學(xué)會(huì)應(yīng)用化工熱力學(xué)的知識(shí)處理汽液平衡計(jì)算（主要是泡、露點(diǎn)的計(jì)算），并能處理一些簡(jiǎn)單的液液平衡問(wèn)題。

了解：

（1）平衡判據(jù)（重點(diǎn)）（2）相對(duì)揮發(fā)度（3）相平衡常數(shù)（4）泡、露點(diǎn)的概念

（5）汽液平衡相圖的類型、構(gòu)成等（6）高壓汽液平衡相圖的特點(diǎn)（7）“逆向”現(xiàn)象

（8）汽液平衡一致性校驗(yàn)的依據(jù)（重點(diǎn)）（9）液液平衡判據(jù)（重點(diǎn)）

（10）各種二元及三元的液液平衡相圖

（11）汽液液平衡（12）氣液平衡（13）固液平衡 理解：

（1）相平衡的五個(gè)判據(jù)（2）相律（重點(diǎn)）

（3）高壓汽液平衡的幾個(gè)基本關(guān)系式（4）高壓相平衡計(jì)算（次重點(diǎn)）

（5）二元液液平衡計(jì)算的基本關(guān)系式及簡(jiǎn)單計(jì)算（6）三元液液平衡的計(jì)算（次重點(diǎn)）

（7）三元液液平衡計(jì)算的基本關(guān)系式

掌握：

（1）低壓下汽液平衡的表達(dá)式及計(jì)算（2）中低壓下泡、露點(diǎn)計(jì)算（重點(diǎn)）（3）K值法（重點(diǎn)）

（4）狀態(tài)方程法計(jì)算高壓汽液平衡（5）活度系數(shù)法計(jì)算高壓汽液平衡

（6）K值法計(jì)算高壓汽液平衡 第六章 化工過(guò)程能量分析

通過(guò)本章學(xué)習(xí)，能夠了解熱力學(xué)分析中的基本概念及基本方法，會(huì)應(yīng)用熱力學(xué)第一定律等分析實(shí)際問(wèn)題。

了解：

（1）穩(wěn)流系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律（2）熵與熵增原理（3）理想功的概念及定義

（4）損失功的概念（5）熱力學(xué)效率（重點(diǎn)）理解：（1）可逆軸功

（2）實(shí)際軸功（3）熵產(chǎn)生（4）熵流（5）能級(jí)

（6）熱力學(xué)死態(tài)及有效能的概念（7）有效能與理想功的關(guān)系 掌握：

（1）穩(wěn)流系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式及簡(jiǎn)化形式（2）軸功的計(jì)算（3）熱量衡算（4）熵平衡方程式（5）物理有效能的概念（6）化學(xué)有效能的概念

（7）有效能平衡方程式及有效能分析（重點(diǎn)）第七章 壓縮、膨脹、動(dòng)力循環(huán)與制冷循環(huán)

通過(guò)本章學(xué)習(xí)，了解基本的冷凍循環(huán)及深度冷凍循環(huán)，并能運(yùn)用熱力學(xué)性質(zhì)圖表進(jìn)行簡(jiǎn)單的冷凍計(jì)算。

了解：

（1）制冷循環(huán)的原理（重點(diǎn)）

（2）逆卡諾循環(huán)制冷的循環(huán)過(guò)程（3）吸收式制冷循環(huán)（次重點(diǎn)）

（4）吸收式制冷的循環(huán)途徑與實(shí)現(xiàn)制冷的原理（5）制冷工質(zhì)的選擇（次重點(diǎn)）（6）深度制冷的概念（次重點(diǎn)）（7）深度制冷的概念及用途

（8）林德循環(huán)的過(guò)程及實(shí)現(xiàn)深度制冷的原理

（9）克勞特循環(huán)的過(guò)程及實(shí)現(xiàn)深度制冷的原理 理解：

（1）制冷能力、制冷系數(shù)等概念（2）蒸汽壓縮制冷循環(huán)（重點(diǎn)）

（3）蒸汽壓縮制冷循環(huán)的途徑與實(shí)現(xiàn)制冷的原理 掌握：

應(yīng)用熱力學(xué)性質(zhì)圖表計(jì)算制冷問(wèn)題 第八章 物性數(shù)據(jù)的估算 第九章 環(huán)境熱力學(xué)

3．課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)

第一章

緒論（1學(xué)時(shí)）1.1 熱力學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史

1.2 化工熱力學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容 1.3 化工熱力學(xué)的研究方法及其發(fā)展 1.4 化工熱力學(xué)在化工中的重要性 第二章 流體的p-V-T關(guān)系（7學(xué)時(shí)）2.1 純物質(zhì)的p –V –T關(guān)系 2.2 氣體的狀態(tài)方程 2.2.1理想氣體狀態(tài) 2.2.2 維里方程 2.2.3 立方型狀態(tài)方程 2.2.4 多參數(shù)狀態(tài)方程 2.3 對(duì)應(yīng)態(tài)原理及其應(yīng)用 2.3.1 對(duì)比態(tài)原理

2.3.2 三參數(shù)對(duì)應(yīng)態(tài)原理 2.3.3 普遍化狀態(tài)方程

2.4 真實(shí)氣體混合物的p-V-T關(guān)系 2.4.1 混合規(guī)則

2.4.2氣體混合物的虛擬臨界性質(zhì) 2.4.2 氣體混合的第二維里系數(shù) 2.4.3 混合物的狀態(tài)方程 2.5液體的p –V-T關(guān)系

2.5.1 飽和液體體積

2.5.2 壓縮液體（過(guò)冷液體）體積

2.5.3 液體混合物的p –V-T關(guān)系

第三章

純流體的熱力學(xué)性質(zhì)（9學(xué)時(shí)）3.1 熱力學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系 3.1.1 熱力學(xué)基本方程 3.1.2 Maxwell關(guān)系式 3.2焓變與熵變的計(jì)算

3.2.1 熱容

3.2.2 理想氣體的H、S、隨T、p的變化 3.2.3 真實(shí)氣體的H、S隨T、p的變化 3.2.4 真實(shí)氣體的焓變、熵變的計(jì)算 3.2.5 蒸發(fā)焓與蒸發(fā)熵

3.3 純物質(zhì)兩相系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)及熱力學(xué)圖表 3.3.1 兩相系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì) 3.3.2 熱力學(xué)性質(zhì)圖表

第四章 均相混合物熱力學(xué)性質(zhì)（11學(xué)時(shí)）4.1變組成系統(tǒng)的熱力學(xué)關(guān)系 4.2 偏摩爾性質(zhì)

4.2.1 偏摩爾性質(zhì)的引入及定義 4.2.2 偏摩爾性質(zhì)的熱力學(xué)關(guān)系 4.2.3 偏摩爾性質(zhì)的計(jì)算 4.2.4 Gibbs-Duhm方程

4.3 混合過(guò)程性質(zhì)變化 4.3.1 混合過(guò)程性質(zhì)變化 4.3.2 混合過(guò)程的焓變化 4.4 逸度和逸度系數(shù) 4.4.1 逸度和逸度系數(shù)的定義

4.4.2 混合物的逸度與其組元逸度之間的關(guān)系 4.4.3 溫度和壓力對(duì)逸度的影響 4.4.4 逸度和逸度系數(shù)的計(jì)算 4.4.5 液體的逸度

4.5 理想混合物

4.5.1 理想混合物的提出

4.5.2 理想混合物的混合性質(zhì)變化 4.6 活度和活度系數(shù) 4.6.1 活度和活度系數(shù) 4.6.2 活度系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇 4.6.3 超額性質(zhì) 4.7 活度系數(shù)模型

4.7.1 正規(guī)溶液模型

4.7.2 Whol型方程 4.7.3 Redlish-Kister經(jīng)驗(yàn)式 4.7.4 無(wú)熱溶液模型 4.7.5 局部組成型方程 第五章 相平衡（10學(xué)時(shí)）5.1 相平衡基礎(chǔ)

5.1.1平衡判據(jù)

5.1.2 相律

5.2 互溶系統(tǒng)的汽液平衡關(guān)系式

5.2.1 狀態(tài)方程法

5.2.2 活度系數(shù)法

5.2.3 方法比較 5.3 中低壓下汽液平衡

5.3.1中低壓下二元汽液平衡相圖

5.3.2中低壓下泡點(diǎn)、露點(diǎn)計(jì)算

5.3.3 低壓下汽液平衡的計(jì)算

5.3.2 烴類的K值法和閃蒸計(jì)算 5.4 高壓下汽液平衡

5.4.1 高壓下汽液平衡相圖

5.4.2 高壓下汽液平衡計(jì)算 5.5 汽液平衡熱力學(xué)一致性檢驗(yàn) 5.5.1 積分檢驗(yàn)法（面積檢驗(yàn)法）

5.5.2 微分檢驗(yàn)法（點(diǎn)檢驗(yàn)法）5.6平衡與穩(wěn)定性 5.7 其他類型的相平衡

5.7.1 液液平衡

5.7.2 汽液液平衡

5.7.3 氣液平衡

5.7.4 固液平衡

5.7.5 汽固平衡和超臨界流體在固體（或液體）中的溶解度 第六章 化工過(guò)程能量分析（2學(xué)時(shí)）6.1 熱力學(xué)第一定律－能量轉(zhuǎn)化與守恒方程

6.1.1 能量的種類

6.1.2 熱力學(xué)第一定律－能量守恒的基本式

6.1.3 封閉系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律

6.1.4 穩(wěn)流系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用 6.2 熱力學(xué)第二定律

6.2.1 熵與熵增原理

6.2.2 熵產(chǎn)生和熵平衡

6.2.3 熱機(jī)與能量品位

6.3 理想功、損失功和熱力學(xué)效率

6.3.1 理想功

6.3.2 損失功

6.3.3 熱力學(xué)效率

6.4 有效能

6.4.1 有效能定義

6.4.2 穩(wěn)流過(guò)程有效能計(jì)算

6.4.3 不可逆過(guò)程的有效能損失

6.4.4 有效能效率

6.4 化工過(guò)程能量分析及合理用能

第七章

壓縮、膨脹、動(dòng)力循環(huán)與制冷循環(huán)（2學(xué)時(shí)）7.1 氣體的壓縮 7.2 膨脹過(guò)程

7.2.1 節(jié)流膨脹

7.2.2 絕熱作功膨脹 7.3 蒸汽動(dòng)力循環(huán)

7.3.1 Rankine循環(huán)及其熱效率

7.3.2 蒸汽參數(shù)對(duì)熱效率的影響 7.3.3 Rankine循環(huán)的改進(jìn) 7.4 制冷循環(huán) 7.4.1 理想制冷循環(huán) 7.4.2 蒸汽壓縮制冷循環(huán) 7.4.3 吸收式制冷循環(huán) 7.4.4 噴射式制冷循環(huán) 7.4.5 熱泵及其應(yīng)用 7.4.6 深冷循環(huán)與氣體液化 7.5 制冷劑的選擇

第八章 物性數(shù)據(jù)的估算（4學(xué)時(shí)）第九章 環(huán)境熱力學(xué)（2學(xué)時(shí)）

4．教材與參考書(shū)

建議教材：《化工熱力學(xué)》（通用型），馬沛生，化學(xué)工業(yè)出版社 參考書(shū)：

(1)、“化工熱力學(xué)”第二版，朱自強(qiáng)，徐汛合編，化學(xué)工業(yè)出版社(2)、“流體相平衡原理及其應(yīng)用”，朱自強(qiáng)，姚善涇，浙江大學(xué)出版設(shè)

(3)、“Chemical Engineering Thermodynamics”,Smith,J.M.and Van Ness,4 th.ed.Mc Graw-Hill,New York(4)、《化工熱力學(xué)》，童景山主編，清華大學(xué)出版社(5)、S.I.Sandler, Chemical and Engineering Thermodynamics

5．作業(yè)

教材每章后面習(xí)題與思考題，由教師指定具體題號(hào)。課堂上教師對(duì)每次作業(yè)要進(jìn)行講評(píng)。

6．說(shuō)明

為了加強(qiáng)工程計(jì)算技術(shù)和能力的培養(yǎng)，在課程教學(xué)布置平時(shí)作業(yè)中，應(yīng)注意要求學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)編程計(jì)算或應(yīng)用一些專用軟件如ORIGIN、MARHCAD、MATLAB等進(jìn)行計(jì)算并完成作業(yè)，提高學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

為了在有的學(xué)時(shí)內(nèi)增加與學(xué)科有關(guān)的新內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，教學(xué)手段的改革勢(shì)在必行，擬采用多媒體教學(xué)新技術(shù)提高教學(xué)效率，為培養(yǎng)新型人才創(chuàng)造條件。

為了鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)興趣和創(chuàng)造思維能力，考試方式將進(jìn)行必要的改革，以小論文和小組討論以及課外興趣小組活動(dòng)成果作為部分考試成績(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)拓能力。

課程評(píng)分類型為百分制。各部分成績(jī)所占的比例：平時(shí)成績(jī)20%、期末考試80%?？荚嚪绞綖殚]卷（或半開(kāi)卷）考試。

第二篇：熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)教學(xué)大綱

《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》教學(xué)大綱

Thermodynamics and Statistical Mechanics

課程編號(hào)：適用專業(yè)：物理學(xué)（本科）

學(xué)時(shí)數(shù)：64學(xué)分?jǐn)?shù)：4執(zhí)筆者：鄭燕

一、課程性質(zhì)和目的1、課程的性質(zhì)：

熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)是物理學(xué)專業(yè)一門理論必修主干課。

2、課程的目的：

本課程的目的在于針對(duì)熱運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，建立一套熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理的基本知識(shí)和思想方法，從而為研究熱運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、與熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物性及宏觀物質(zhì)系統(tǒng)的演化打下基礎(chǔ)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)固體物理、天體物理等學(xué)科作好準(zhǔn)備。

二、課程的基本要求

（1）首先必須使學(xué)生建立概率論方法的觀念。熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理研究由大量微觀粒子或準(zhǔn)粒子組成的，具有大量隨機(jī)變化自由度的宏觀系統(tǒng)。由于系統(tǒng)的自由度數(shù)目非常大和自由度的隨機(jī)性，即使我們徹底地掌握了單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和粒子間相互作用的規(guī)律，也不可能寫(xiě)出全部運(yùn)動(dòng)方程，更無(wú)法準(zhǔn)確知道并利用全部初始條件求解運(yùn)動(dòng)方程。必須明確的是，不能用純粹力學(xué)方法研究有大量隨機(jī)自由度的宏觀系統(tǒng)，不僅是由于技術(shù)上的困難，更重要的是，由于大量隨機(jī)自由度的存在，導(dǎo)致性質(zhì)上出現(xiàn)全新的規(guī)律。因此研究這類系統(tǒng)的方法必須有本質(zhì)上的改變，即由確定論的方法改變?yōu)楦怕收摰姆椒ā?/p>

（2）掌握熱力學(xué)的基本規(guī)律和統(tǒng)計(jì)物理的基本理論，理解系統(tǒng)的各種平衡條件和正則分布，了解系統(tǒng)的相變理論，非平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)和漲落理論。會(huì)用來(lái)解決一些基本的和專業(yè)有關(guān)的熱運(yùn)動(dòng)方面的問(wèn)題。

（3）使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，真正達(dá)到從學(xué)會(huì)到會(huì)學(xué)?？刹捎脧摹皾B透式”逐步推廣到“體會(huì)式”的教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生有較強(qiáng)的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力，較快進(jìn)入科學(xué)發(fā)展的前沿，養(yǎng)成辯證唯物主義的世界觀和方法論。

三、課程教學(xué)基本內(nèi)容及各章的基本要求

按照課程建設(shè)的總體要求，本著“先進(jìn)、有效、有用”的原則，按照刪、并、減、增、留的“五字方針”對(duì)物理學(xué)專業(yè)的重要基礎(chǔ)理論主干課程《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》進(jìn)行認(rèn)真清理與重構(gòu)，在此基礎(chǔ)上編寫(xiě)出本教學(xué)大綱。講授內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配如下。

第零章緒論（1學(xué)時(shí)）

基本要求

（1）熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的研究對(duì)象、研究方法及發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)；

（2）學(xué)習(xí)熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的意義、目標(biāo)、方法。

第一章熱力學(xué)的基本定律（12學(xué)時(shí)）

1、基本要求

本章是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的基礎(chǔ)，以熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律和熱力學(xué)基本方程為重點(diǎn)講授內(nèi)容；將熱力學(xué)系統(tǒng)的平衡態(tài)及其描述、平衡定律和溫度、物態(tài)方程、準(zhǔn)靜態(tài)功、熱力學(xué)第一定律、熱容量和焓、理想氣體的內(nèi)能、絕熱過(guò)程、卡諾循環(huán)、熱力學(xué)第二定律作為自學(xué)內(nèi)容，這些內(nèi)容在熱學(xué)都已學(xué)過(guò)。

2、教學(xué)內(nèi)容

（1）熱力學(xué)系統(tǒng)的平衡態(tài)及其描述；

（2）平衡定律和溫度；

（3）物態(tài)方程；

（4）準(zhǔn)靜態(tài)功；

（5）熱力學(xué)第一定律；

（6）熱容量和焓；

（7）理想氣體的內(nèi)能、絕熱過(guò)程、卡諾循環(huán)；

（8）熱力學(xué)第二定律；

（9）卡諾定理與熱力學(xué)溫標(biāo)；

（10）克勞修斯等式和不等式；

（11）熵和熱力學(xué)基本方程；

（12）理想氣體的熵；

（13）熱力學(xué)第二定律的普遍表述；

（14）熵增加原理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；

（15）自由能和吉布斯函數(shù)。

3、本章重難點(diǎn)

（1）本章重點(diǎn)是熱力學(xué)第二定律和熱力學(xué)基本方程；內(nèi)能、焓、熵、自由能和吉布斯函數(shù)；

（2）本章的難點(diǎn)為建立熵的概念，應(yīng)強(qiáng)調(diào)其物理意義。

第二章均勻物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)（5學(xué)時(shí)）

1、基本要求

本章是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理的重點(diǎn)內(nèi)容,以特性函數(shù)及其基本微分方程和麥克斯韋關(guān)系為重點(diǎn)講授內(nèi)容，刪去低溫的獲得一節(jié)，將氣體的節(jié)流過(guò)程和絕熱膨脹過(guò)程作為自學(xué)內(nèi)容。

2、教學(xué)內(nèi)容

（1）內(nèi)能、焓、自由能和吉布斯函數(shù)的全微分；

（2）麥克斯韋關(guān)系的簡(jiǎn)單應(yīng)用；

（3）氣體的節(jié)流過(guò)程和絕熱膨脹過(guò)程；

（4）基本熱力學(xué)函數(shù)的確定；

（5）特性函數(shù)；

（6）平衡輻射的熱力學(xué)；

（7）磁介質(zhì)的熱力學(xué)。

3、本章重難點(diǎn)

本章重點(diǎn)是特性函數(shù)及其基本微分方程和麥克斯韋關(guān)系

第三章單元系的相變（6學(xué)時(shí)）

1、基本要求

本章是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理較為重點(diǎn)的內(nèi)容,以開(kāi)放的熱力學(xué)基本方程為基礎(chǔ)重點(diǎn)講授單元系的復(fù)相平衡條件和平衡性質(zhì)等內(nèi)容，刪去臨界現(xiàn)象和臨界指數(shù)、朗道連續(xù)相變理論兩節(jié)，將臨界點(diǎn)和氣液兩相的轉(zhuǎn)變作為自學(xué)內(nèi)容。

2、教學(xué)內(nèi)容

（1）熱動(dòng)平衡判據(jù)；

（2）開(kāi)系的熱力學(xué)基本方程；

（3）單元系的復(fù)相平衡條件；

（4）單元復(fù)相系的平衡性質(zhì)；

（5）臨界點(diǎn)和氣液兩相的轉(zhuǎn)變；

（6）液滴的形成；

（7）相變的分類。

3、本章重難點(diǎn)

（1）本章重點(diǎn)是開(kāi)系的熱力學(xué)基本方程、單元系的復(fù)相平衡條件和平衡性質(zhì)；

（2）本章難點(diǎn)是液滴的形成、二級(jí)相變。

第四章多元系的復(fù)相平衡和化學(xué)平衡（4學(xué)時(shí)）

1、基本要求

本章是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理中非重點(diǎn)的內(nèi)容,以多元系的熱力學(xué)函數(shù)和熱力學(xué)方程為基礎(chǔ)重點(diǎn)講授多元系的復(fù)相平衡條件、吉布斯相律、熱力學(xué)第三定律等內(nèi)容，刪去化學(xué)平衡條件和理想氣體的化學(xué)平衡兩節(jié)，將二元系相圖舉例和混合理想氣體的性質(zhì)作為自學(xué)內(nèi)容。

2、教學(xué)內(nèi)容

（1）多元系的熱力學(xué)函數(shù)和熱力學(xué)方程；

（2）多元系的復(fù)相平衡條件；

（3）吉布斯相律；

（4）二元系相圖舉例；

（5）化學(xué)平衡條件；

（7）熱力學(xué)第三定律。

3、本章重難點(diǎn)

（1）本章重點(diǎn)是多元系的熱力學(xué)函數(shù)和熱力學(xué)方程、吉布斯相律；

（2）本章難點(diǎn)是熱力學(xué)第三定律。

第六章近獨(dú)立粒子的最概然分布（13學(xué)時(shí)）

1、基本要求

本章是統(tǒng)計(jì)物理的基礎(chǔ)內(nèi)容,是學(xué)好后續(xù)章節(jié)的根本，應(yīng)作為重點(diǎn)內(nèi)容講授，重點(diǎn)掌握粒子和系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述、分布與微觀態(tài)的關(guān)系、三種分布。將等概率原理作為自學(xué)內(nèi)容。

2、教學(xué)內(nèi)容

（1）粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的經(jīng)典描述；

（2）粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量子描述；

（3）系統(tǒng)微觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述；

（4）等概率原理；

（5）分布和微觀狀態(tài)；

（6）玻耳茲曼分布；

（7）玻色分布和費(fèi)米分布；

（8）三種分布的關(guān)系。

3、本章重難點(diǎn)

（1）本章重點(diǎn)是分布和微觀狀態(tài)的關(guān)系、玻耳茲曼分布、玻色分布和費(fèi)米分布；

（2）本章難點(diǎn)是分布和微觀狀態(tài)的關(guān)系，熟練掌握玻耳茲曼分布、玻色分布和費(fèi)米分布以及三種分布的關(guān)系。

第七章玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)（9學(xué)時(shí)）

1、基本要求

本章是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理的重點(diǎn)內(nèi)容,是統(tǒng)計(jì)物理的核心章節(jié)，以玻耳茲曼分布為基礎(chǔ)重點(diǎn)掌握熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式、統(tǒng)計(jì)物理處理問(wèn)題的方法、玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)的廣泛應(yīng)用。刪去順磁性固體、負(fù)溫度狀態(tài)兩節(jié)，將理想氣體的熵作為自學(xué)內(nèi)容。

2、教學(xué)內(nèi)容

（1）熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式；

（2）理想氣體的物態(tài)方程；

（3）麥克斯韋速度分布律；

（4）能量均分定理；

（5）理想氣體的內(nèi)能和熱容量；

（6）理想氣體的熵；

（7）固體熱容量的愛(ài)因斯坦理論。

3、本章重難點(diǎn)

（1）本章重點(diǎn)是熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式、玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)處理問(wèn)題的方法；

（2）本章難點(diǎn)是理想氣體的內(nèi)能和熱容量、固體熱容量的愛(ài)因斯坦理論。

第八章玻色統(tǒng)計(jì)和費(fèi)米統(tǒng)計(jì)（6學(xué)時(shí)）

1、基本要求

本章是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理的重點(diǎn)內(nèi)容,以玻色分布和費(fèi)米分布為基礎(chǔ)重點(diǎn)掌握熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式；對(duì)光子氣體、自由電子氣體等應(yīng)用。刪去簡(jiǎn)并理想費(fèi)米氣體簡(jiǎn)例、準(zhǔn)二維電子氣體與量子霍爾效應(yīng)兩節(jié)，本章無(wú)自學(xué)要求。

2、教學(xué)內(nèi)容

（1）熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式；

（2）弱簡(jiǎn)并玻色氣體和費(fèi)米氣體；

（3）光子氣體；

（4）玻色-愛(ài)因斯坦凝聚；

（5）金屬中的自由電子氣體；

（6）簡(jiǎn)并理想費(fèi)米氣體簡(jiǎn)例。

3、本章重難點(diǎn)

（1）本章重點(diǎn)是熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式、光子氣體；

（2）本章難點(diǎn)是玻色-愛(ài)因斯坦凝聚、金屬中的自由電子氣體。

第九章系綜理論（8學(xué)時(shí)）

1、基本要求

在所研究的問(wèn)題中計(jì)及粒子之間的相互作用，系統(tǒng)的能量表達(dá)式包含粒子間的相互作用的勢(shì)能。

2、教學(xué)內(nèi)容

（1）相空間 劉維爾定理；

（2）微正則分布；

（3）微正則分布的熱力學(xué)公式；

（4）正則分布；

（5）正則分布的熱力學(xué)公式；

（6）巨正則分布的熱力學(xué)公式；

（7）巨正則分布的簡(jiǎn)單應(yīng)用。

3、本章重難點(diǎn)

本章重點(diǎn)是正則分布、正則分布、巨正則分布的熱力學(xué)公式

四、先修課程要求：

高等數(shù)學(xué)、普通物理、理論力學(xué)

五、考核方式

1、成績(jī)?cè)u(píng)定總則

期末總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末卷面成績(jī)構(gòu)成2、平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定

平時(shí)成績(jī)由作業(yè)、提問(wèn)、考勤、期中成績(jī)累加構(gòu)成3、期末考核評(píng)定

期末總評(píng)成績(jī)=平時(shí)成績(jī)（占10％）+期末卷面成績(jī)（占90％）

六、建議教材及教學(xué)參考書(shū)：

教材：

汪志誠(chéng)，《熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理》（第三版），高等教育出版社，2003 主要教學(xué)參考書(shū)目：

1、馬本堃，《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》，高等教育出版社，19952、劉連壽，《理論物理基礎(chǔ)教程》，高等教育出版社，20033、王竹溪，《熱力學(xué)教程》，人民教育出版社，19794、王竹溪，《統(tǒng)計(jì)物理學(xué)導(dǎo)論》，人民教育出版社，19795、L.E.雷克（黃韻等譯），《統(tǒng)計(jì)物理現(xiàn)代教程》，北京大學(xué)出版社，19836、Walter Greiner，《Thermodynamics And Statistical Mechanics》，Springer，2004

第三篇：03050010工程熱力學(xué)課程教學(xué)大綱

《工程熱力學(xué)》課程教學(xué)大綱

一、課程基本信息

課程編號(hào)：03050010 課程中文名稱：工程熱力學(xué)

課程英文名稱：Engineering thermodynamics 課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)理論必修 考核方式：考試

開(kāi)課專業(yè)：熱能與動(dòng)力工程 開(kāi)課學(xué)期：3

總學(xué)時(shí)：64（其中理論64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)）總學(xué)分：4

二、課程目的和任務(wù)

工程熱力學(xué)課程是一門動(dòng)力類和熱能工程各專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課之一。它的教學(xué)目的和任務(wù)是：讓學(xué)生學(xué)習(xí)關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的理論基礎(chǔ)，使學(xué)生牢固地掌握工程熱力學(xué)的基本理論和基本知識(shí)，并受到進(jìn)一步的基本技能訓(xùn)練。它不僅為學(xué)習(xí)專業(yè)課程提供充分的理論準(zhǔn)備，也應(yīng)為學(xué)生以后解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題和參加科學(xué)研究打下必要的理論基礎(chǔ)。

三、教學(xué)基本要求（含素質(zhì)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求）

學(xué)生學(xué)完課程后，應(yīng)達(dá)到下列要求：

1.牢固地掌握熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的規(guī)律，并能推廣應(yīng)用于熱能與化學(xué)能等其他能量的轉(zhuǎn)換問(wèn)題。

2.掌握熱力過(guò)程和熱力循環(huán)的分析方法，深刻了解提高能量利用經(jīng)濟(jì)性的基本原則和主要途徑。

3.熟練地運(yùn)用工質(zhì)的物性公式和圖表進(jìn)行熱力計(jì)算。

4.注意培養(yǎng)從實(shí)際問(wèn)題抽象為理論，并運(yùn)用理論分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

5.學(xué)習(xí)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法和技能。

四、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

緒論（1學(xué)時(shí)）

熱能及其利用。工程熱力學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史。工程熱力學(xué)的主要內(nèi)容研究方法。第一章 基本概念（3學(xué)時(shí)）

熱能在熱機(jī)中轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的過(guò)程。熱力系。工質(zhì)的熱力狀態(tài)及其基本狀態(tài)參數(shù)。平衡狀態(tài)、狀態(tài)方程式、坐標(biāo)圖。過(guò)程的功和熱。熱力循環(huán)。

第二章 熱力學(xué)第一定律（6學(xué)時(shí)）

熱力學(xué)第一定律實(shí)質(zhì)。熱力學(xué)能和總能。能量的傳遞和轉(zhuǎn)化。焓。熱力學(xué)第一定律的基本能量方程。表達(dá)式。開(kāi)口熱力系統(tǒng)的能量方程。能量方程式應(yīng)用舉例。

第三章

理想氣體的性質(zhì)（6學(xué)時(shí)）

理想氣體的概念。理想氣體狀態(tài)方程。理想氣體的比熱容。理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵及其計(jì)算。理想混合氣體?？諝舛▔罕葻崛轀y(cè)定實(shí)驗(yàn)。

第四章

理想氣體的熱力過(guò)程（6學(xué)時(shí)）

分析氣體熱力過(guò)程的目的與方法。定容過(guò)程，定壓過(guò)程，定溫過(guò)程，絕熱過(guò)程，多變過(guò)程。

第五章

熱力學(xué)第二定律（6學(xué)時(shí)）

熱力學(xué)第二定律?？赡嫜h(huán)分析及其熱效率?？ㄖZ定理。熵參數(shù)、熱過(guò)程方向的判據(jù)。熵增原理。熵方程。擁參數(shù)的基本概念、熱量用

第七章

水蒸汽（3學(xué)時(shí)）

飽和溫度和飽和壓力。水的定壓加熱、氣化過(guò)程。水和水蒸汽狀態(tài)參數(shù)。水蒸汽表和圖。水蒸汽的基本熱力過(guò)程。二氧化碳p-v-T關(guān)系測(cè)定實(shí)驗(yàn)。水蒸汽飽和溫度-飽和壓力關(guān)系測(cè)定實(shí)驗(yàn)。

第八章

氣體與蒸汽的流動(dòng)（8學(xué)時(shí)）

穩(wěn)定流動(dòng)基本方程式。促使流速改變的條件。噴管的計(jì)算。背壓變化時(shí)噴管內(nèi)流動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)析。絕熱節(jié)流。噴管實(shí)驗(yàn)。

第九章

壓氣機(jī)的熱力過(guò)程（4學(xué)時(shí)）

單級(jí)活塞式壓氣機(jī)的工作原理和理論耗功量。余隙容積的影響。多級(jí)壓縮和級(jí)間冷卻。葉輪式壓氣機(jī)的工作原理。

第十章

氣體動(dòng)力循環(huán)（4學(xué)時(shí)）

分析循環(huán)的目的及一般方法?；钊絻?nèi)燃機(jī)實(shí)際循環(huán)的簡(jiǎn)化?；钊絻?nèi)燃機(jī)的理想循環(huán)。活塞式內(nèi)燃機(jī)各種理想循環(huán)的比較。燃?xì)廨啓C(jī)裝置循環(huán)。燃?xì)廨啓C(jī)裝置定壓加熱實(shí)際循環(huán)。

第十一章

蒸汽動(dòng)力循環(huán)裝置（4學(xué)時(shí)）

簡(jiǎn)單蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)-——朗肯循環(huán)。再熱循環(huán)?；?zé)嵫h(huán)。第十二章

制冷循環(huán)（2學(xué)時(shí)）壓縮空氣制冷循環(huán)。壓縮蒸汽制冷循環(huán)。第十三章

濕空氣（4學(xué)時(shí)）

相對(duì)濕度和含濕量。濕空氣的焓-濕圖。濕空氣的過(guò)程及應(yīng)用。

五、教學(xué)方法及手段（含現(xiàn)代化教學(xué)手段）

多媒體教學(xué)。

六、實(shí)驗(yàn)（或）上機(jī)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)一：空氣定壓比熱測(cè)量實(shí)驗(yàn)（必做）實(shí)驗(yàn)二：飽和蒸汽壓力和溫度關(guān)系實(shí)驗(yàn)（必做）實(shí)驗(yàn)三：二氧化碳?xì)怏wP-V-T關(guān)系實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四：空氣定壓比熱隨溫度變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究（選作）實(shí)驗(yàn)五：二氧化碳臨界狀態(tài)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)（選作）實(shí)驗(yàn)六：噴管中空氣流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究（選作）

七、前續(xù)課程、后續(xù)課程

前續(xù)課程：高等數(shù)學(xué)（微積分的基本運(yùn)算，常用的工程近似計(jì)算方法）、普通物理（分子物理學(xué)和熱學(xué)部分）。

后續(xù)課程：

內(nèi)燃機(jī)原理，鍋爐原理，葉片機(jī)原理，空氣調(diào)節(jié)，制冷原理。

八、教材及主要參考資料

教材：沈維道，蔣志敏，童鈞耕合編.工程熱力學(xué)（第三版）北京：高等教育出版社，2001 嚴(yán)家騄，余曉福著.水和水蒸汽熱力性質(zhì)圖表.北京：高等教育出版社，1995 主要參考資料：

曾丹苓，敖越，朱克雄等編.工程熱力學(xué)（第二版）北京：高等教育出版社，1986

朱明善，林兆莊，劉穎等.工程熱力學(xué).北京：.清華大學(xué)出版社.1995

嚴(yán)家騄編著.工程熱力學(xué)（第二版）.北京：高等教育出版社，1989

朱明善，陳宏芳.熱力學(xué)分析.北京：高等教育出版社，1992

趙冠春，錢立侖.火用分析及其應(yīng)用.北京：高等教育出版社，1984

撰寫(xiě)人簽字：

院（系）教學(xué)院長(zhǎng)（主任）簽字：

第四篇：《化工課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

《化工課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

適用專業(yè)：化學(xué)工藝制藥與生物化工過(guò)程裝備與控制工程

教學(xué)周數(shù)：2周學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分

一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)、目的與任務(wù)

課程設(shè)計(jì)是一總結(jié)性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本門課程及有關(guān)先修課程的基本知識(shí)去解決某一設(shè)計(jì)任務(wù)的一次訓(xùn)練。在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中,它也起著培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力的重要作用。通過(guò)本課程設(shè)計(jì), 主要訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的以下能力: 1.查閱資料,選用公式和搜集數(shù)據(jù)(包括從已發(fā)表的文獻(xiàn)中和從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中搜集)的能力；

2.樹(shù)立既考慮技術(shù)上的先進(jìn)性與可行性,又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性,并注意到操作時(shí)的勞動(dòng)條件和環(huán)境保護(hù)的正確設(shè) 計(jì)思想,在這種設(shè)計(jì)思想的指導(dǎo)下去分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力； 3.迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行工程計(jì)算的能力,計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力； 4.用簡(jiǎn)潔的文字,清晰的圖表來(lái)表達(dá)自己設(shè)計(jì)思想的能力。二.課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與要求

本課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是對(duì)板式精餾塔裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容與要求如下：

（1）設(shè)計(jì)方案的選定與說(shuō)明。根據(jù)給定任務(wù)，對(duì)精餾裝置的流程、操作條件，主要設(shè)備形式及材質(zhì)的選取等進(jìn)行簡(jiǎn)要論述；

（2）精餾塔的工藝計(jì)算。物料衡算，熱量衡算,塔主要部位的壓力和溫度的確定；

（3）塔和塔板主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算。確定塔高、塔板及塔板尺寸，對(duì)塔板進(jìn)行流體力學(xué)校核計(jì)算，并繪出塔的操作負(fù)荷性能圖；

（4）管路及其典型輔助設(shè)備（如再沸器、預(yù)熱器、冷凝器）的選型和計(jì)算，包括典型輔助設(shè)備的主要工藝尺寸計(jì)算和設(shè)備型號(hào)規(guī)格的選定；（5）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；（6）繪制精餾裝置的工藝流程圖和精餾塔設(shè)備裝配圖。

精餾裝置的工藝流程圖，一般按1:100比例繪制，以單線圖的形式繪制,標(biāo)出主體設(shè)備和輔助設(shè)備的物料流向,物流量,能流量和主要化工參數(shù)測(cè)量點(diǎn)；

精餾塔設(shè)備裝配圖，一般按1:100比例繪制, 應(yīng)包括設(shè)備的主要工藝尺寸,局部結(jié)構(gòu)尺寸、技術(shù)特性表和接管表等。

三、課程設(shè)計(jì)教學(xué)的基本要求 １.教學(xué)基本要求

教師先給學(xué)生講授板式塔精餾塔的基本知識(shí)：

教師應(yīng)事先準(zhǔn)備課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、指導(dǎo)書(shū)及設(shè)計(jì)所需的規(guī)范和有關(guān)資料，安排適量的答疑時(shí)間指導(dǎo)學(xué)生。2.設(shè)計(jì)報(bào)告基本要求 2.1設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的基本要求

設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求內(nèi)容完整，條理清晰,書(shū)面清潔，字跡工整；計(jì)算要求方法正確,誤差小于設(shè)計(jì)要求,計(jì)算公式和所用數(shù)據(jù)必須注明出處；圖表應(yīng)能簡(jiǎn)要表達(dá)計(jì)算的結(jié)果。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：

（1）封面課程設(shè)計(jì)題目、班級(jí)、姓名、指導(dǎo)教師、時(shí)間（2）目錄（3）設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（4）設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介

（5）設(shè)計(jì)條件及主要物性參數(shù)表（6）工藝設(shè)計(jì)計(jì)算（7）輔助設(shè)備的計(jì)算及選型（8）設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表

（9）設(shè)計(jì)評(píng)述,設(shè)計(jì)者對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述及通過(guò)設(shè)計(jì)的收獲體會(huì)（10）參考資料 2.2.圖紙

工藝流程圖采用2號(hào)圖紙，設(shè)備裝置圖采用1號(hào)圖紙，要求布局美觀，圖面整潔，圖表清楚，尺寸標(biāo)識(shí)準(zhǔn)確，各部分線形精細(xì)符合國(guó)家化工制圖標(biāo)準(zhǔn)。3.課程設(shè)計(jì)的步驟和時(shí)間按排 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 內(nèi)容

講課、布置任務(wù)

閱讀指導(dǎo)書(shū)和查閱資料

設(shè)計(jì)計(jì)算

編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)

繪圖

考核和答辯 1.5 3 2 2 0.5

設(shè)計(jì)期間可組織學(xué)生觀看塔設(shè)備教學(xué)錄像，參觀化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心模型室了解塔內(nèi)構(gòu)件，使用課程設(shè)計(jì)軟件幫助掌握和檢驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果。

天數(shù)

備注

四、課程設(shè)計(jì)的考核

1.每位學(xué)生上交一份課程設(shè)計(jì)報(bào)告，內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、圖紙、小結(jié)。

2.答辯，通常包括個(gè)別答辯和公開(kāi)答辯兩種形式。個(gè)別答辯采取隨機(jī)抽樣方式，公開(kāi)答辯是在個(gè)別答辯的基礎(chǔ)上,選出幾個(gè)有代表性的學(xué)生在全班公開(kāi)答辯。

3.根據(jù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告、答辯成績(jī)、課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的表現(xiàn)，由指導(dǎo)教師按五級(jí)記分制評(píng)定成績(jī)。

第五篇：《化工原理》教學(xué)大綱.

《化工原理》教學(xué)大綱

課程名稱：中文名稱 ：化工原理；英文名稱：Principle of Chemical Engineering 課程編碼：092077 學(xué) 分：2.0分

總 學(xué) 時(shí)：32學(xué)時(shí)（理論32學(xué)時(shí)）適應(yīng)專業(yè)：給排水

先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、普通化學(xué)、計(jì)算技術(shù)等。執(zhí) 筆 人：吳洪特、傅家新

審 訂 人：

一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)

《化工原理》學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課。

化工原理也稱“化工單元操作”或“化工過(guò)程與設(shè)備”，該課程由理論教學(xué)、課后實(shí)驗(yàn)二部分組成。①該課程重點(diǎn)闡述單元操作的基本原理和設(shè)備結(jié)構(gòu)，扼要介紹相關(guān)的傳遞過(guò)程基礎(chǔ)，是化學(xué)工程、化工工藝及其相近專業(yè)的一門專業(yè)主干必修課；②它以高等數(shù)學(xué)、物理及物理化學(xué)、計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)，將自然科學(xué)的普遍規(guī)律應(yīng)用于解決工程問(wèn)題，是承前啟后、由理及工的橋梁；③該課程主要研究化工生產(chǎn)過(guò)程中以物理加工過(guò)程為主要背景歸納而成的若干共性規(guī)律，并應(yīng)用這些共性規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、指導(dǎo)操作、強(qiáng)化過(guò)程及延伸拓展；④該課程強(qiáng)調(diào)工程觀點(diǎn)、定量運(yùn)算、實(shí)驗(yàn)技能和設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程問(wèn)題的能力。

通過(guò)對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，主要解決流體流動(dòng)等單元操作中有關(guān)過(guò)程與設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型問(wèn)題

二、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

緒論

（2學(xué)時(shí)）

一、課程背景、內(nèi)容；

二、貫穿課程的三大守恒定律；

三、研究方法；

四、工程觀點(diǎn) 第一章

流體流動(dòng)

（10學(xué)時(shí)）

本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：

一、靜力學(xué)方程；

二、柏努利方程、三、連續(xù)性方程。第一節(jié) 流體靜力學(xué)方程及應(yīng)用

一、密度；

二、壓力的表示方法；三流體靜力學(xué)方程；

四、應(yīng)用 第二節(jié) 流體流動(dòng)的基本方程

一、基本概念；

二、連續(xù)性方程；

三、機(jī)械能衡算方程 第三節(jié) 流體流動(dòng)現(xiàn)象

一、流動(dòng)型態(tài)；

二、湍流基本概念；

三、管內(nèi)流動(dòng)分析；

四、邊界層及分離 第四節(jié) 管內(nèi)流體的阻力損失

一、沿程損失計(jì)算及層流阻力；

二、湍流阻力及摩擦系數(shù) 第四節(jié) 管內(nèi)流體的阻力損失 局部損失 第五節(jié) 管路計(jì)算 簡(jiǎn)單管路

第二章

流體輸送機(jī)械

（4學(xué)時(shí)）

本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：

一、離心泵特性；

二、工作點(diǎn)流量調(diào)節(jié)；

三、離心泵的安裝高度。第一節(jié) 離心泵

一、離心泵工作原理、部件；

二、離心泵的壓頭；

三、離心泵的主要參數(shù)；

四、離心泵的特性曲線及應(yīng)用；

四、離心泵的工作點(diǎn)；

五、離心泵的安裝高度；

六、離心泵類型、選用 第二節(jié) 其他類型泵

第三章 機(jī)械分離與固體流態(tài)化

（6學(xué)時(shí)）

本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：

一、沉降分離；

二、過(guò)濾計(jì)算。第一節(jié) 篩分（自學(xué)）第二節(jié) 沉降分離

一、沉降原理；

二、重力分離設(shè)備；

三、離心分離設(shè)備 第三節(jié) 過(guò)濾

一、概述；

二、過(guò)濾基本理論；

三、過(guò)濾計(jì)算；

四、濾餅洗滌；

五、生產(chǎn)能力計(jì)算 第四章

攪拌（自學(xué)）

（0學(xué)時(shí)）

第一節(jié) 攪拌裝置概述

攪拌功率 第二節(jié) 攪拌裝置設(shè)計(jì)

第五章

傳熱

（10學(xué)時(shí)）

本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：

一、三種傳熱方式（導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射）；

二、傳熱計(jì)算方法 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 熱傳導(dǎo)

一、傅立葉定律；

二、穩(wěn)定熱傳導(dǎo)計(jì)算 第三節(jié) 兩流體間的熱量傳遞

一、傳熱分析；

二、傳熱速率和傳熱系數(shù)；

三、間壁流體熱交換及總傳熱系數(shù)；

四、傳熱速率方程及熱量衡算；

五、平均溫差計(jì)算；

六、壁溫計(jì)算

第四節(jié) 給熱系數(shù)

一、給熱系數(shù)的影響因素；

二、無(wú)相變對(duì)流傳熱；

三、蒸氣冷凝的給熱系數(shù)；

四、液體沸騰的給熱系數(shù)

三、教學(xué)基本要求

課堂教學(xué)應(yīng)力求使學(xué)生弄清基本概念，熟練掌握基本內(nèi)容。在了解基本概念的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，理論聯(lián)系實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，努力克服死記硬背個(gè)別名詞概念和條文的學(xué)習(xí)方法。教學(xué)方法上應(yīng)貫徹少而精、啟發(fā)式和形象化等原則，通過(guò)實(shí)物、掛圖、幻燈、錄象、課堂演示及課外實(shí)驗(yàn)等各種途徑加深學(xué)生的印象，提高教學(xué)效果。授課教師除應(yīng)吃透教材內(nèi)容外，還應(yīng)廣泛閱讀有關(guān)參考材料，注意本學(xué)科的發(fā)展，隨時(shí)修改教材中已過(guò)時(shí)的內(nèi)容，并適當(dāng)介紹一些重要的新進(jìn)展。

四、大綱說(shuō)明

本大綱對(duì)每個(gè)章節(jié)的例題示范及習(xí)題講授課時(shí)安排略顯不足，實(shí)際上，結(jié)合我校學(xué)生的實(shí)際情況，根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，化工原理的例題講授不應(yīng)少于總理論學(xué)時(shí)的三分之一。由于現(xiàn)在學(xué)生的工程計(jì)算能力普遍比較差，對(duì)工程計(jì)算問(wèn)題應(yīng)給予強(qiáng)化是化工原理的主要任務(wù)，因此，一些主要章節(jié)的例題講解應(yīng)不少于6學(xué)時(shí)。

六、教學(xué)參考書(shū) 1.譚天恩等，《化工原理》第三版，化學(xué)工業(yè)出版社。2.天津大學(xué)化工原理教研室編，《化工原理》第四版，化學(xué)工業(yè)出版社。