Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw Hill Higher Education

作者:Smith, Joseph M./ Van Ness, H. C./ Abbott, Michael M.

出品人:

页数:704

译者:

出版时间:1995-12

价格:137.05

装帧:Hardcover

isbn号码:9780070592391

丛书系列:

图书标签:

• 化学工程热力学
• 热力学
• 化学工程
• 传热
• 相平衡
• 热力学性质
• 化学反应
• 工程应用
• 高等教育
• 教科书

过程热力学基础与应用：超越化学工程的视角 作者： [虚构作者姓名，例如：A. N. Smith & B. C. Jones] 出版社： [虚构出版社名称，例如：Pinnacle Academic Press] 页数： 约 750 页 ISBN-13： [虚构 ISBN，例如：978-1-56789-012-3] --- 图书简介 本书《过程热力学基础与应用》旨在为读者提供一个全面而深入的视角，探讨热力学原理在广泛工程科学领域中的核心地位与实际应用。本书的重点在于建立扎实的理论框架，并通过详尽的案例研究，展示如何运用这些原理解决跨越多个学科的复杂工程问题，特别是那些不直接聚焦于传统化学反应器或单元操作的系统。 本书的叙述结构旨在逐步引导读者从宏观的能量守恒概念，过渡到微观层面对物质状态的精确描述，最终聚焦于如何利用热力学工具进行系统优化与设计。 第一部分：热力学基本原理与状态函数 本部分奠定了整个理论结构的基础，侧重于热力学第一、第二定律的普适性，并详述了系统边界、状态变量的精确定义。 第一章：热力学系统的概念与基本定律 本章首先区分了热力学系统、环境以及边界的定义，强调了准静态过程和可逆性的理想化模型在工程分析中的重要性。详细阐述了热力学第一定律（能量守恒）在非流动系统（如储罐、容器）和流动系统（如泵、涡轮）中的能量平衡方程。关键在于，本章将热力学视为一种通用能量货币的计量方式，不预设任何特定的化学反应或相平衡，而是关注能量的转换效率。 第二章：热力学性质的描述与状态方程 本章深入探讨了状态函数（内能 $U$、焓 $H$、熵 $S$、吉布斯自由能 $G$）的数学特性。我们将花费大量篇幅分析不同物质（包括纯组分和混合物）的体积性质（密度、压缩因子 $Z$）与温度、压力之间的关系。特别关注了范德华（Van der Waals）、Redlich-Kwong (RK) 以及 Peng-Robinson (PR) 等经典和现代状态方程的推导与适用性。重点将放在如何利用这些方程预测高压、高温条件下的物性，而非仅仅用于平衡计算。 第三章：熵与热力学第二定律的深化 第二定律被提升到对过程可行性和方向性的判断标准。除了克劳修斯不等式和卡诺循环，本章着重讨论了熵产生（Entropy Generation）的概念，将其作为衡量系统不可逆性的量化指标。这部分将为后续的能源系统效率分析（如火用/有效能分析）提供数学工具。 第二部分：能量转换与系统分析 第二部分将理论知识应用于涉及能量转换和物质传递的宏观工程系统，强调过程设计的优化。 第四章：功、热流与能量转换设备 本章关注能量在设备间的传递形式，包括机械功、轴功、泵功等。重点分析了关键能量转换设备：压缩机、涡轮机、热交换器的工作原理和热力学效率评估。我们将详细推导等熵效率的计算方法，并讨论在实际操作中，由于摩擦和传热损失，效率如何偏离理想值。 第五章：流体动力学中的热力学（面向管道系统与喷嘴） 本章探讨了高速流动系统，如管道中的压力降和泵送需求，以及喷嘴和扩压管中的流体加速。重点分析了等熵流动、等温流动的特性，并引入了弹性能量方程（在没有化学反应的情况下）来描述流体加速或减速时的能量转化。对气动力学和流体力学交叉区域的热力学效应（如气动加热）进行探讨。 第六章：火用（有效能）分析：过程优化的前沿 本书认为，传统的能量平衡（第一定律）无法有效判断一个过程的优劣，因此本章完全聚焦于火用（Exergy）分析。我们将定义系统的火用、以及火用损失。通过分析热力学不可逆性（如温差传热、摩擦、未匹配的压力变化），本章指导读者如何定位系统中的“能耗大户”，从而实现能源利用效率的最大化，这在工业能源管理和可持续发展工程中至关重要。 第三部分：混合物热力学与相态行为（非化学反应重点） 第三部分关注物质的混合特性，主要集中在物理分离和性质预测，而非化学反应平衡。 第七章：理想与非理想混合物的热力学性质 本章详细讨论了混合物中焓和熵的微观构成。重点分析残余性质（Residual Properties）的概念，这是连接纯组分性质与混合物性质的桥梁。我们将深入探讨逸度（Fugacity）的概念，将其视为修正的压力项，用于描述蒸汽相组分在非理想状态下的活性。 第八章：相平衡：蒸气-液体平衡（VLE）与溶液热力学 本章详细介绍如何利用活度系数模型（如 Wilson, NRTL, UNIQUAC）来描述溶液中组分间的非理想相互作用。重点在于计算和预测二元或多元体系的 VLE 数据，这对于精馏塔的设计至关重要。我们强调的是物理分离过程，如精馏、萃取中的相态预测，而非化学反应热力学中的化学平衡。 第九章：溶液热力学与溶解现象 本章探讨溶解过程的热力学驱动力。分析了溶解热、稀溶液的热力学极限。引入了化学势的概念，用于描述组分在不同相之间的分配倾向。这部分内容对于理解材料科学中的合金形成或聚合物溶解过程具有重要价值。 结论与展望 本书的最终目标是培养读者运用热力学思维解决复杂工程问题的能力，无论这些问题是关于能源效率、材料性质预测还是物理分离过程。本书避免了对化学反应平衡、动力学耦合的深入探讨，而是将重点放在物理过程的热力学基础、状态方程的精确应用、以及基于火用分析的系统优化方法上。 本书特色： 1. 强调火用分析： 提供一套完整的工具来量化能源的“品质”而非仅仅“数量”。 2. 详尽的状态方程应用： 大量篇幅用于演示如何使用 PR/RK 等方程进行高压流体性质的准确预测。 3. 面向物理分离： 深入讨论了 VLE 计算与活度系数模型，直接服务于单元操作设计。 4. 严格的数学推导： 所有关键公式均提供详尽的推导步骤，确保读者对理论基础的掌握。

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这本书的封面设计简洁大方，标题字体醒目，一眼就能看出其专业性。翻开第一页，纸张的触感和印刷的质量都给我留下了深刻的印象，这是一种非常扎实的学术著作的感觉。我一直对化学工程领域的理论基础很感兴趣，特别是热力学在其中的应用。我相信，一本好的教材不仅要传授知识，更要能够激发读者的学习热情，引导他们深入思考。我期待这本书能够以一种清晰易懂的方式，将复杂的热力学概念娓娓道来，并能与实际的化学工程问题紧密结合，例如在化工过程中如何优化能源利用，如何设计更高效的反应器，以及如何处理各种物料的相平衡问题。我尤其希望书中能够包含大量的案例分析，通过实际的工程案例来巩固理论知识，帮助我理解这些理论如何在现实世界中发挥作用。如果书中能提供一些相关的补充材料，比如在线资源链接，或者对一些前沿研究方向的简要介绍，那就更完美了。总而言之，我抱有很高的期望，希望这本书能够成为我学习化学工程热力学不可或缺的伙伴。

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作为一名对物理化学有着濃厚兴趣的在读研究生，我一直认为热力学是连接基础物理与工程应用的桥梁。这本书的出现，让我看到了进一步深化理解的可能。我尤其关注书中对于不可逆过程的深入探讨，以及如何通过热力学的方法来分析和优化复杂多相体系的性能。我希望书中能够详细阐述各种相平衡理论，例如泡利-洪德定律、活度系数模型等，并提供相关的计算方法和实例。对于一些重要的工程单元操作，如压缩、膨胀、传热和传质过程，我也希望书中能够给出清晰的热力学分析，并结合实际的工程设计考量。另外，如果书中能够涉及一些计算流体力学（CFD）与热力学耦合的应用，或者介绍如何利用实验数据来验证和修正热力学模型，那就更具前瞻性和指导意义了。我期待这本书能够带领我进入一个更广阔、更深入的热力学研究世界。

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坦白说，我购买这本书更多是出于一种职业发展的需要，希望能系统地梳理和提升自己在化学工程热力学方面的知识体系。我在这个领域已经工作了一段时间，遇到过不少需要深入理解热力学原理才能解决的难题，也常常感到自己在某些概念的理解上不够透彻。我希望这本书能够填补我知识上的空白，帮助我更准确地把握各种热力学定律在实际应用中的边界和适用条件。特别是关于熵和吉布斯自由能等概念，它们虽然在书本上看起来并不复杂，但在实际工程计算中，如何准确地应用它们，往往需要更深刻的理解和经验。我期待书中能够提供一些关于如何构建热力学模型，如何进行数据分析，以及如何评估工艺方案经济性的实用技巧。同时，我也希望能看到一些关于最新研究成果的介绍，例如在新能源、绿色化学等领域，热力学扮演着怎样的角色，以及未来的发展趋势。如果书中能提供一些挑战性的习题，并附带详细的解答，那将极大地帮助我检验学习效果。

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我是一个刚刚进入化学工程领域的新手，对很多概念都感到陌生和困惑。这本书的标题吸引了我，我希望能通过它来建立起扎实的热力学基础。我了解到热力学是化学工程的核心学科之一，贯穿于化工生产的各个环节。我非常希望这本书能够用最基础的语言，从最本源的概念讲起，一步一步地引导我理解热力学定律的含义和推导过程。我不希望这本书过于理论化，而是希望它能够多讲一些实际的例子，比如如何计算一个蒸馏塔的能量消耗，或者如何预测一个化学反应的产率。如果书中能配有大量的图示和表格，能够直观地展示各种概念和过程，那对我的学习会非常有帮助。此外，我也很关心书中是否会介绍一些常用的热力学软件，以及如何使用这些软件来解决实际问题。作为一名初学者，我需要一本能够让我感到“学得懂、用得上”的书，这本书能否满足我的期望，我拭目以待。

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我之所以选择这本书，很大程度上是因为我近期正在负责一个化工项目的工艺优化工作，而热力学原理是工艺优化的核心。我需要一本能够提供切实可行的方法论和工具的书籍，以帮助我识别并解决项目中的热力学瓶颈。我希望书中能够详细介绍如何运用能量守恒和物质守恒定律，对整个工艺流程进行系统性的能量和物质衡算。特别是关于㶲（Exergy）分析，这是一种能够更精确地评估能源利用效率和识别能量损失的关键方法，我非常期待书中能够有深入的讲解和实例。同时，我也希望书中能够涵盖各种物料的性质数据库和相关的热力学性质预测方法，以便于我进行准确的模拟和计算。此外，书中若能提供关于工艺安全性和环境保护方面热力学考量的视角，例如如何通过热力学分析来评估潜在的危险反应，或者如何设计更环保的工艺流程，那将是我非常看重的内容。

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