2021北京化工大學(xué)化工原理專(zhuān)業(yè)研究生參考書(shū)目 正文

第一部分《化工原理》考試大綱
 
一．適用的招生專(zhuān)業(yè)
    化學(xué)工程與技術(shù)：化學(xué)工藝、化學(xué)工程、工業(yè)催化。
二．考試的基本要求
1．掌握的內(nèi)容
流體的密度和粘度的定義、單位及影響因素，壓力的定義、表示法及單位換算；流體靜力學(xué)方程、連續(xù)性方程、柏努利方程及其應(yīng)用；流動(dòng)型態(tài)及其判據(jù)，雷諾準(zhǔn)數(shù)的物理意義及計(jì)算；流體在管內(nèi)流動(dòng)的機(jī)械能損失計(jì)算；簡(jiǎn)單管路的計(jì)算；離心泵的工作原理、性能參數(shù)、特性曲線(xiàn)，泵的工作點(diǎn)及流量調(diào)節(jié)，泵的安裝及使用等。
非均相混合物的重力沉降與離心沉降基本計(jì)算公式；過(guò)濾的機(jī)理和基本方程式。
    熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射的傳熱特點(diǎn)；傳導(dǎo)傳熱基本方程式及在平壁和圓筒壁定態(tài)熱傳導(dǎo)過(guò)程中的應(yīng)用；對(duì)流傳熱基本原理與對(duì)流傳熱系數(shù)，流體在圓形直管內(nèi)強(qiáng)制湍流時(shí)對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式及其應(yīng)用；總傳熱過(guò)程的計(jì)算；管式換熱器的結(jié)構(gòu)和傳熱計(jì)算。
相組成的表示法及換算；氣體在液體中溶解度，亨利定律各種表達(dá)式及相互間的關(guān)系；相平衡的應(yīng)用；分子擴(kuò)散、菲克定律及其在等分子反向擴(kuò)散和單向擴(kuò)散的應(yīng)用；對(duì)流傳質(zhì)概念；雙膜理論要點(diǎn)；吸收的物料衡算、操作線(xiàn)方程及圖示方法；最小液氣比概念及吸收劑用量的確定；填料層高度的計(jì)算，傳質(zhì)單元高度與傳質(zhì)單元數(shù)的定義、物理意義，傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算（平推動(dòng)力法和吸收因數(shù)法）；吸收塔的設(shè)計(jì)計(jì)算。
雙組分理想物系的氣液相平衡關(guān)系及相圖表示；精餾原理及精餾過(guò)程分析；雙組分連續(xù)精餾塔的計(jì)算（包括物料衡算、操作線(xiàn)方程、q線(xiàn)方程、進(jìn)料熱狀況參數(shù)q的計(jì)算、回流比確定、求算理論板層數(shù)等）；板式塔的結(jié)構(gòu)及氣液流動(dòng)方式、板式塔非理想流動(dòng)及不正常操作現(xiàn)象、全塔效率和單板效率、塔高及塔徑計(jì)算。
濕空氣的性質(zhì)及計(jì)算；濕空氣的焓濕圖及應(yīng)用；干燥過(guò)程的物料衡算和熱量衡算；恒速干燥階段與降速干燥階段的特點(diǎn)；物料中所含水分的性質(zhì)。
液液萃取過(guò)程；三角形相圖及性質(zhì)。
柏努利演示實(shí)驗(yàn)；雷諾演示實(shí)驗(yàn)；流體阻力實(shí)驗(yàn)；離心泵性能實(shí)驗(yàn)；精餾實(shí)驗(yàn)；吸收(解吸)實(shí)驗(yàn)。
基本結(jié)構(gòu)與計(jì)
基本結(jié)構(gòu)與計(jì)
基本結(jié)構(gòu)與計(jì)
基本結(jié)構(gòu)與計(jì)
2．熟悉的內(nèi)容
層流與湍流的特征；復(fù)雜管路計(jì)算要點(diǎn)；測(cè)速管、孔板流量計(jì)及轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)與計(jì)算；往復(fù)泵的工作原理及正位移特性；離心通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)、特性曲線(xiàn)。
沉降區(qū)域的劃分；降塵室生產(chǎn)能力的計(jì)算。
有相變對(duì)流傳熱過(guò)程及影響因素；復(fù)雜流動(dòng)的平均溫度差求算；列管式換熱器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；傳熱過(guò)程強(qiáng)化措施。
各種形式的傳質(zhì)速率方程、傳質(zhì)系數(shù)和傳質(zhì)推動(dòng)力的對(duì)應(yīng)關(guān)系；各種傳質(zhì)系數(shù)間的關(guān)系；氣膜控制與液膜控制；吸收劑的選擇；吸收塔的操作型分析；解吸的特點(diǎn)及計(jì)算。
理論板層數(shù)簡(jiǎn)捷計(jì)算法；精餾裝置的熱量衡算；平衡蒸餾、簡(jiǎn)單蒸餾的特點(diǎn)及計(jì)算；塔板的主要類(lèi)型、塔板負(fù)荷性能圖的特點(diǎn)及作用。
空氣通過(guò)干燥器時(shí)的狀態(tài)變化；臨界含水量的含義及影響因素；恒速干燥階段干燥時(shí)間的計(jì)算方法；干燥過(guò)程的強(qiáng)化。
物料衡算與杠桿定律。
3．了解的內(nèi)容
層流內(nèi)層與邊界層；其它化工用泵的工作原理及特性；往復(fù)壓縮機(jī)的工作原理。
降塵室、沉降槽、離心沉降、過(guò)濾等設(shè)備的構(gòu)造、原理及選擇； 非均相混合物分離過(guò)程的強(qiáng)化。
常用換熱器類(lèi)型、結(jié)構(gòu)及工作原理；熱輻射基本概念及計(jì)算；對(duì)流與輻射聯(lián)合傳熱。
分子擴(kuò)散系數(shù)及影響因素；塔高計(jì)算基本方程的推導(dǎo)。
其它精餾方式的特點(diǎn)；精餾過(guò)程的強(qiáng)化及展望。
各種干燥器的結(jié)構(gòu)及工作原理；干燥器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
部分互溶物系的相平衡；分配系數(shù)與選擇性系數(shù)；單級(jí)萃??；多級(jí)錯(cuò)流萃??；多級(jí)逆流萃取；萃取設(shè)備。
三．考試的方法和考試時(shí)間
考試為閉卷筆試，可以使用無(wú)字典和編程功能的電子計(jì)算器；考試時(shí)間為1.5小時(shí)。
四．考試的主要內(nèi)容與要求
1、流體流動(dòng)概述與流體靜力學(xué)
    流體流動(dòng)及輸送問(wèn)題；流體流動(dòng)的考察方法；定態(tài)流動(dòng)與非定態(tài)流動(dòng)；流體流動(dòng)的作用力；牛頓粘性定律；流體的物性；壓強(qiáng)特性及表示方法；靜力學(xué)方程及應(yīng)用；液柱壓差計(jì)。
    2、流體流動(dòng)的守恒原理
    流量與流速的定義；流體流動(dòng)的質(zhì)量守恒；流體流動(dòng)的機(jī)械能守恒；柏努利方程及應(yīng)用；動(dòng)量守恒原理及應(yīng)用。
    3、流體流動(dòng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與阻力計(jì)算
    雷諾實(shí)驗(yàn)；兩種流動(dòng)型態(tài)及判據(jù)；層流與湍流的特征；管流剪應(yīng)力分布和速度分布；邊界層概念；邊界層分離現(xiàn)象；直管阻力；層流阻力；摩擦系數(shù)；湍流阻力——因次分析法；當(dāng)量的概念(當(dāng)量直徑，當(dāng)量長(zhǎng)度)；局部阻力；流動(dòng)總阻力計(jì)算。
    4、管路計(jì)算與流量測(cè)量
    簡(jiǎn)單管路計(jì)算：管路設(shè)計(jì)型計(jì)算特點(diǎn)及方法、管路操作型計(jì)算特點(diǎn)及方法；復(fù)雜管路的特點(diǎn)及計(jì)算方法；流動(dòng)阻力對(duì)管內(nèi)流動(dòng)的影響；孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)及轉(zhuǎn)子流量計(jì)的測(cè)量原理和計(jì)算方法。
5、離心泵
　　流體輸送機(jī)械分類(lèi)；管路特性方程；帶泵管路的分析方法——過(guò)程分解法；離心泵工作原理與主要部件；氣縛現(xiàn)象；理論壓頭及分析；性能參數(shù)與特性曲線(xiàn)；工作點(diǎn)和流量調(diào)節(jié)；泵組合操作及選擇原則；安裝高度與汽蝕現(xiàn)象；離心泵操作與選型。
6、其它類(lèi)型泵與氣體輸送機(jī)械
　　正位移泵工作原理與結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)與流量調(diào)節(jié)（往復(fù)泵、旋轉(zhuǎn)泵等）；旋渦泵的結(jié)構(gòu)、工作原理及流量調(diào)節(jié)；氣體輸送機(jī)械分類(lèi)；離心式通風(fēng)機(jī)工作原理；性能參數(shù)與計(jì)算；羅茨鼓風(fēng)機(jī)、真空泵、離心壓縮機(jī)與往復(fù)壓縮機(jī)。
7、液體攪拌
攪拌的目的及方法；機(jī)械攪拌裝置的基本構(gòu)件；常用攪拌器的類(lèi)型及特點(diǎn)；攪拌器的功能；均相液體的混合機(jī)理；非均相物系的混合機(jī)理；常見(jiàn)攪拌器的性能；強(qiáng)化湍動(dòng)的措施。
8、流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)
非均相分離概論；顆粒床層的特性；流體通過(guò)顆粒層的壓降——數(shù)學(xué)模型法；過(guò)濾原理與設(shè)備；過(guò)濾速率、推動(dòng)力和阻力的概念——過(guò)濾速率工程處理方法；過(guò)濾基本方程及應(yīng)用；過(guò)濾常數(shù)；恒壓過(guò)濾與恒速過(guò)濾；板框過(guò)濾機(jī)性能分析與計(jì)算；加壓葉濾機(jī)性能分析與計(jì)算；回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)性能分析與計(jì)算；加快過(guò)濾速率的途徑。
9、顆粒的沉降與流態(tài)化
沉降原理；流體對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)的阻力；球形顆粒的曳力系數(shù)與斯托克斯定律；自由沉降過(guò)程；重力沉降速度；重力沉降設(shè)備（降塵室性能分析）；離心沉降速度；離心沉降設(shè)備（旋風(fēng)分離器性能分析）；固體流態(tài)化概念；散式流態(tài)化與聚式流態(tài)化；流化曲線(xiàn)與流化床特征；起始流化速度與帶出速度；流化床操作及其強(qiáng)化。
10、.傳熱概述與熱傳導(dǎo)
傳熱過(guò)程在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用；傳熱的基本方式；工業(yè)換熱過(guò)程；傳熱速率；傅立葉定律；導(dǎo)熱系數(shù)及影響因素；一維定態(tài)熱傳導(dǎo)計(jì)算（單層與多層平壁、單層與多層圓筒壁）。
    11. 對(duì)流傳熱
對(duì)流傳熱過(guò)程分析；牛頓冷卻定律；對(duì)流傳熱系數(shù)及其影響因素；無(wú)相變對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的建立；準(zhǔn)數(shù)方程與準(zhǔn)數(shù)的物理意義；管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流傳熱、管外強(qiáng)制對(duì)流傳熱、自然對(duì)流傳熱、蒸汽冷凝傳熱、液體沸騰傳熱。
12. 熱輻射
物體的輻射能力；斯蒂芬-波爾茲曼定律；克?；舴蚨?；兩灰體間的輻射傳熱。
13. 傳熱過(guò)程的計(jì)算
間壁換熱過(guò)程；熱量衡算式及總傳熱速率方程；總傳熱系數(shù)計(jì)算、熱阻及傳熱平均溫度差——傳熱速率的工程處理方法；污垢熱阻；壁溫的計(jì)算；傳熱設(shè)計(jì)型問(wèn)題的參數(shù)選擇和計(jì)算方法；傳熱操作型問(wèn)題的分析和計(jì)算方法（傳熱效率及傳熱單元數(shù)）。
14. 換熱器
間壁式換熱器類(lèi)型、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；列管式換熱器的設(shè)計(jì)與選用；換熱器的強(qiáng)化及其它類(lèi)型。
15.氣體吸收概述與氣液相平衡
    吸收依據(jù)；吸收目的；吸收過(guò)程的工業(yè)實(shí)施；吸收與解吸的特征；吸收過(guò)程的分類(lèi)；吸收劑的選擇；吸收過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性；氣體在液體中的溶解度；亨利定律；溫度、壓力對(duì)相平衡的影響；相平衡與吸收過(guò)程的關(guān)系。
16.擴(kuò)散與單相傳質(zhì)
    分子擴(kuò)散與費(fèi)克定律；氣相和液相中的分子擴(kuò)散（等摩爾反向擴(kuò)散、單相擴(kuò)散）；擴(kuò)散系數(shù)及其影響因素；渦流擴(kuò)散與對(duì)流傳質(zhì)；相內(nèi)傳質(zhì)速率方程與傳質(zhì)分系數(shù)。
17.相際傳質(zhì)
雙膜理論；相際傳質(zhì)速率方程與總傳質(zhì)系數(shù)；傳質(zhì)推動(dòng)力與傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系——傳質(zhì)速率的工程處理方法；吸收過(guò)程傳質(zhì)阻力分析及控制質(zhì)阻。
18.低濃度氣體吸收（解吸）的計(jì)算
低濃度氣體吸收的假定；物料衡算與操作線(xiàn)方程；傳質(zhì)速率與填料層高度的計(jì)算；傳質(zhì)單元數(shù)與傳質(zhì)單元高度——過(guò)程分解法；傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算；吸收塔的設(shè)計(jì)型計(jì)算（吸收過(guò)程設(shè)計(jì)中參數(shù)的選擇；最小液氣比；塔內(nèi)返混的影響）；吸收塔的操作型計(jì)算（計(jì)算方法及吸收過(guò)程的強(qiáng)化）；吸收與解吸過(guò)程的對(duì)比分析；板式吸收塔計(jì)算。
19.液體蒸餾概述與二元物系的氣液相平衡
蒸餾依據(jù)；蒸餾目的；蒸餾過(guò)程的工業(yè)實(shí)施；蒸餾操作的經(jīng)濟(jì)性；理想溶液的氣液相平衡；拉烏爾定律、相圖及相平衡曲線(xiàn)；泡點(diǎn)及露點(diǎn)的計(jì)算；相對(duì)揮發(fā)度；非理想溶液的氣液平衡。
20.平衡蒸餾與簡(jiǎn)單蒸餾
平衡蒸餾；簡(jiǎn)單蒸餾；平衡蒸餾與簡(jiǎn)單蒸餾的比較。
21.精餾
    精餾原理；全塔物料衡算；恒摩爾流假定；理論板及板效率；加料板過(guò)程分析；精餾段與提餾段操作方程。
22.雙組分精餾的設(shè)計(jì)型計(jì)算和操作型計(jì)算
理論塔板的逐板計(jì)算法及圖解法；回流比影響及選擇；全回流及最少理論板數(shù)；最小回流比；進(jìn)料熱狀況影響及選擇；雙組分精餾過(guò)程的其它類(lèi)型；實(shí)際塔板與全塔效率；填料精餾塔計(jì)算；操作參數(shù)對(duì)精餾過(guò)程的影響；精餾塔的溫度分布與靈敏板。
23.間歇精餾與特殊精餾
間歇精餾的特點(diǎn)；恒回流比操作與恒餾出液組成操作；恒沸精餾的原理及應(yīng)用；萃取精餾的原理及應(yīng)用；恒沸精餾與萃取精餾的比較。
24.氣液傳質(zhì)設(shè)備
氣液傳質(zhì)過(guò)程對(duì)塔設(shè)備的一般要求；塔設(shè)備類(lèi)型及特點(diǎn)；板式塔的設(shè)計(jì)意圖；板式塔的結(jié)構(gòu)；板上氣液接觸狀態(tài)；塔板水力學(xué)性能和不正常操作現(xiàn)象；塔板負(fù)荷性能圖；板式塔的效率；評(píng)價(jià)板式塔的性能指標(biāo)；常見(jiàn)塔板型式及特點(diǎn)；篩板塔工藝計(jì)算內(nèi)容；填料塔結(jié)構(gòu)；填料種類(lèi)及特性；氣液兩相在填料塔內(nèi)的流動(dòng)；填料塔壓降與空塔氣速的關(guān)系；最小噴淋密度；填料塔工藝計(jì)算方法；填料塔內(nèi)的傳質(zhì)。
25. 液液萃取
液液萃取過(guò)程；三角形相圖及性質(zhì)；物料衡算與杠桿定律；部分互溶物系的相平衡；分配系數(shù)與選擇性系數(shù)；單級(jí)萃取；多級(jí)錯(cuò)流萃取；多級(jí)逆流萃取；萃取設(shè)備。
26.固體干燥概述與干燥靜力學(xué)
    物料的去濕方法；干燥過(guò)程的分類(lèi)；干燥操作的經(jīng)濟(jì)性；濕空氣的性質(zhì)及計(jì)算；空氣的濕度圖及應(yīng)用；濕空氣狀態(tài)的變化過(guò)程；水分在氣固兩相間的平衡（結(jié)合水分與非結(jié)合水分，平衡水分與自由水分）
27. 干燥速率與干燥過(guò)程的計(jì)算
    恒定干燥條件下的干燥速率；干燥曲線(xiàn)與干燥速率曲線(xiàn)；干燥機(jī)理；間歇干燥過(guò)程的計(jì)算；連續(xù)干燥過(guò)程的特點(diǎn)；連續(xù)干燥過(guò)程的物料衡算、熱量衡算及干燥器的熱效率。
28.干燥設(shè)備
工業(yè)常用的干燥器；干燥器的性能要求與選型原則。
29.實(shí)驗(yàn)。
（1）柏努利演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)測(cè)靜止和流動(dòng)的流體中各項(xiàng)壓頭及其相互轉(zhuǎn)換;驗(yàn)證流體靜力學(xué)原理和柏努利方程;實(shí)測(cè)流體流動(dòng)壓頭變化及相應(yīng)壓頭損失,確定兩者相互之間關(guān)系。
（2）.雷諾演示實(shí)驗(yàn)
觀測(cè)雷諾數(shù)與流體流動(dòng)類(lèi)型關(guān)系;觀察層流中流體質(zhì)點(diǎn)的速度分布。
（3）流體阻力實(shí)驗(yàn)
掌握流體流動(dòng)阻力測(cè)定方法,測(cè)定直管摩擦阻力系數(shù)及局部阻力系數(shù);驗(yàn)證層流區(qū)摩擦阻力系數(shù)與雷諾數(shù)和管子相對(duì)粗糙度關(guān)系。
（4）離心泵性能實(shí)驗(yàn)
測(cè)定離心泵性能曲線(xiàn)并確定最佳工作范圍;測(cè)定孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)。
（5）強(qiáng)制對(duì)流傳熱膜系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)
通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定傳熱膜系數(shù)準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式中的系數(shù)和指數(shù);分析影響傳熱膜系數(shù)的因素;了解強(qiáng)化傳熱的途徑。
（6）精餾實(shí)驗(yàn)
掌握精餾塔的操作方法與調(diào)節(jié)方法;測(cè)定全回流全塔效率及單板效率。
（7）吸收(解吸)實(shí)驗(yàn)
觀察填料塔流體力學(xué)狀態(tài),測(cè)定壓降與氣速的關(guān)系曲線(xiàn);測(cè)定總傳質(zhì)系數(shù),分析其影響因素。
五．試卷結(jié)構(gòu)
試卷滿(mǎn)分50分，解答題和計(jì)算題。
六．主要參考書(shū)
陳敏恒等編.化工原理(上、下冊(cè))（第三版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006。

第二部分《反應(yīng)工程》考試大綱
 
一．適用的招生專(zhuān)業(yè)
    化學(xué)工程與技術(shù)：化學(xué)工藝、化學(xué)工程、工業(yè)催化。
二．考試的基本要求
要求考生掌握化學(xué)反應(yīng)工程的基本原理，理想反應(yīng)器的基本計(jì)算，非理想反應(yīng)器的基本概念，具備利用化學(xué)反應(yīng)工程的基本知識(shí)分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。
1．掌握均相化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本概念和建立動(dòng)力學(xué)方程的方法。
2．掌握理想反應(yīng)器的形式、特點(diǎn)和基本計(jì)算。
3．掌握簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)、連串反應(yīng)、平行反應(yīng)、可逆反應(yīng)及自催化反應(yīng)的特性及不同反應(yīng)器型式與反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、選擇性及收率的關(guān)系。
4．掌握非理想流動(dòng)反應(yīng)器的基本概念及表述方法，停留時(shí)間分布的概念及停留時(shí)間分布參數(shù)的意義和測(cè)定。了解非理想流動(dòng)模型的形式及處理問(wèn)題的方法。
5．掌握氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)的概念及動(dòng)力學(xué)模型的建立方法。
6．掌握氣固相催化反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容，有效因子的概念及基本計(jì)算。
7．掌握氣固相催化固定床反應(yīng)器的模型化方法。
三．考試的方法和考試時(shí)間
考試為閉卷筆試，可以使用無(wú)字典和編程功能的電子計(jì)算器；考試時(shí)間為45分鐘。
四．考試的主要內(nèi)容與要求
1．均相化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
等溫條件下簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)、連串反應(yīng)、平行反應(yīng)、可逆反應(yīng)及自催化反應(yīng)的計(jì)算。
2．均相理想反應(yīng)器
了解返混的概念，理想反應(yīng)器的形式與操作方式及特點(diǎn)。
簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)、連串反應(yīng)、平行反應(yīng)、可逆反應(yīng)及自催化反應(yīng)在理想反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)器體積、轉(zhuǎn)化率、收率、選擇性的計(jì)算。
3．非理想流動(dòng)反應(yīng)器
非理想流動(dòng)的基本概念，停留時(shí)間分布及非理想流動(dòng)模型的簡(jiǎn)單計(jì)算。
4．氣固相催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
催化劑表面吸附、反應(yīng)的基本概念，本征動(dòng)力學(xué)、宏觀動(dòng)力學(xué)建立的方法，催化劑有效因子的計(jì)算方法。
   5．氣固相催化固定床反應(yīng)器
固定床反應(yīng)器的模型化方法，簡(jiǎn)單的模型推導(dǎo)，模型參數(shù)的意義。
五．試卷結(jié)構(gòu)
試卷滿(mǎn)分25分，全部為解答題。
六．主要參考書(shū)
郭鍇，唐小恒，周緒美，化學(xué)反應(yīng)工程．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000

第三部分《化工熱力學(xué)》考試大綱
 
一．適用的招生專(zhuān)業(yè)
化學(xué)工程與技術(shù)：化學(xué)工藝、化學(xué)工程、工業(yè)催化。
二．考試的基本要求
要求考生系統(tǒng)地理解化工熱力學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，掌握基本定義和基本概念，掌握熱力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)的獲取方法（查閱文獻(xiàn)、建立數(shù)學(xué)模型、利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等）與評(píng)價(jià)方法；以及掌握熱力學(xué)原理的應(yīng)用方法（針對(duì)化工生產(chǎn)中的相平衡和化學(xué)平衡問(wèn)題、能量轉(zhuǎn)換與利用問(wèn)題，進(jìn)行過(guò)程條件或系統(tǒng)特性的分析與計(jì)算）。具體包括：
1） 掌握截項(xiàng)virial方程、立方型方程、普遍化關(guān)聯(lián)式的使用；
2） 熟悉狀態(tài)方程的基本選擇方法；
3） 掌握飽和液體體積的計(jì)算方法；
4） 掌握剩余性質(zhì)的計(jì)算，單組分流體的焓變與熵變的計(jì)算；
5） 掌握水蒸汽表、熱力學(xué)性質(zhì)圖的使用；
6） 掌握偏摩爾性質(zhì)及其與混合物性質(zhì)關(guān)系的分析與計(jì)算；
7） 掌握多組分流體的焓變與熵變的計(jì)算；
8） 掌握系統(tǒng)能量平衡方程的表述方法；
9） 掌握氣體壓縮過(guò)程與膨脹過(guò)程在T-S圖和lnp-H圖上的分析與計(jì)算；
10） 熟悉簡(jiǎn)單蒸汽動(dòng)力循環(huán)在T-S 圖和lnp-H圖上的分析與計(jì)算；
11） 掌握氣體純組分逸度的計(jì)算，液體純組分逸度的計(jì)算，多組分體系中的組分逸度的計(jì)算；
12） 熟悉溶解度參數(shù)模型、van larr模型、Margulars模型和Wilson模型的使用（包括模型參數(shù)的獲?。?；
13） 熟悉活度系數(shù)模型的基本選擇方法；
14） 掌握損失的概念以及能量質(zhì)量不守衡定理；
15） 熟悉的計(jì)算；
16） 熟悉系統(tǒng)平衡方程的表述方法以及分析的基本方法；
17） 掌握VLE關(guān)系的基本模型及及選用；
18） 掌握互溶系VLE平衡問(wèn)題的計(jì)算；
19） 熟悉平衡組成的反應(yīng)進(jìn)度表示方法；
20） 掌握化學(xué)平衡關(guān)系的基本模型及選用；
21） 掌握均相氣相反應(yīng)計(jì)算方法。
 
三．考試的主要內(nèi)容與要求
1. 流體的pVT關(guān)系 
理解氣體的非理想性，掌握狀態(tài)方程的基本選擇方法；
掌握截項(xiàng)virial方程、立方型方程、普遍化關(guān)聯(lián)式的使用；
熟悉狀態(tài)方程的混合規(guī)則（基本類(lèi)型）與交互作用參數(shù)的使用（簡(jiǎn)化原則與獲得方法），熟悉混合物pVT 關(guān)系的原則求解方法；
熟悉狀態(tài)方程的基本選擇方法；
掌握飽和液體體積的計(jì)算方法；
理解學(xué)習(xí)流體的pVT關(guān)系的應(yīng)用意義。
2. 流體的熱力學(xué)性質(zhì)：焓和熵 
了解單組分流體的熱力學(xué)基本關(guān)系；
熟悉Bridgeman表的使用；
熟悉蒸汽壓方程，掌握蒸汽壓的計(jì)算；
掌握剩余性質(zhì)的計(jì)算，單組分流體的焓變與熵變的計(jì)算；
掌握水蒸汽表、熱力學(xué)性質(zhì)圖的使用；
了解多組分流體的熱力學(xué)基本關(guān)系；
理解多組分流體的非理想性，掌握混合物與溶液的概念區(qū)別；
掌握理想混合物的概念，熟悉混合性質(zhì)的基本關(guān)系；
掌握偏摩爾性質(zhì)及其與混合物性質(zhì)關(guān)系的分析與計(jì)算；
掌握多組分流體的焓變與熵變的計(jì)算。
3. 能量利用過(guò)程與循環(huán) 
掌握系統(tǒng)能量平衡方程的表述方法；
掌握氣體壓縮過(guò)程與膨脹過(guò)程在T-S圖和lnp-H圖上的分析與計(jì)算；
熟悉簡(jiǎn)單蒸汽動(dòng)力循環(huán)（Rankine cycle）在T-S 圖和lnp-H圖上的分析與計(jì)算；
熟悉簡(jiǎn)單蒸汽壓縮制冷循環(huán)在T-S 圖和lnp-H圖上的分析與計(jì)算；
了解熱泵的概念與基本原理；
了解深度冷凍與液化的基本原理。
4. 流體的熱力學(xué)性質(zhì)：逸度與活度 
了解多組分流體熱力學(xué)性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的規(guī)定；
掌握氣體純組分逸度的計(jì)算，液體純組分逸度的計(jì)算，多組分體系中的組分逸度的計(jì)算；
了解超額性質(zhì)及其與活度系數(shù)的關(guān)系；
了解用活度計(jì)算混合焓；
熟悉溶解度參數(shù)模型、van larr模型、Margulars模型和Wilson模型的使用（包括模型參數(shù)的獲?。?；
熟悉活度系數(shù)模型的基本選擇方法；
了解其它常用的活度系數(shù)模型。
5. 過(guò)程熱力學(xué)分析 
掌握熵產(chǎn)生、損失的概念、以及能量質(zhì)量不守衡定理；
掌握函數(shù)的概念，熟悉環(huán)境基準(zhǔn)態(tài)的概念，以及物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算；
掌握熱量的計(jì)算；
熟悉穩(wěn)定流動(dòng)體系函數(shù)的原則求解方法；
熟悉系統(tǒng)平衡方程的表述方法；
熟悉效率與損失率；
熟悉分析的基本方法。
6. 流體相平衡 
熟悉二元體系VLE與LLE相圖
掌握VLE關(guān)系的基本模型及選用；
了解VLE數(shù)據(jù)的熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)方法；
了解LLE關(guān)系的基本模型及選用；
掌握互溶系VLE平衡問(wèn)題的計(jì)算；
熟悉共沸現(xiàn)象的判別方法。
7. 化學(xué)平衡 
熟悉平衡組成的反應(yīng)進(jìn)度表示方法；
熟悉反應(yīng)體系的獨(dú)立反應(yīng)數(shù)的確定方法；
掌握化學(xué)平衡關(guān)系的基本模型及選用；
掌握均相氣相反應(yīng)計(jì)算方法；
了解液體混合物反應(yīng)、溶液反應(yīng)和非均相反應(yīng)平衡的計(jì)算方法。
 
四．試卷結(jié)構(gòu)
試卷滿(mǎn)分25分。試題形式為解答題、計(jì)算題等。
五．主要參考書(shū)
鄭丹星．流體與過(guò)程熱力學(xué)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005

北京化工大學(xué)

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