化工热力学课时教学计划文档格式.docx

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素质目标

能够叙述出热力学的发展简史。

了解热力学发展简史，及热力学的主要内容，理解学习热力学的方法。

树立实事求是、用心做事的职业意识；

培养学生团结协作、积极进取精神。

能力训练任务

通过学习热力学发展简史，能够初步掌握学习热力学的基本方法。

教学重点

教学难点

热力学发展简史及热力学的主要内容

教学方法、手段

利用多媒体、板书讲解；

多媒体

教学组织形式

班级教学

作业

复习本次课内容

备注

任务2：

对一热力系进行分析

1.2热能转换的基本概念

能够根据所学知识进行热力学的基本分析

1.理解工质的基本状态参数：

比容、压力、温度的定义、单位、表达式；

2.了解热力学系统的开口、闭口系统和平衡状态。

通过学习，能够对实际工程中的某一对象进行热力学分析

理解工质的基本状态参数：

比容、压力、温度的定义、单位、表达式。

任务3：

使用状态方程式分析pVT关系

1.3流体的pVT关系之气体

能够根据工程上实际气体的特点选择合适的PVT状态方程。

1.理解气体的PVT关系的特点，并掌握基本状态方程——理想气体状态方程的使用；

2.了解其他实际气体状态方程的适用范围及其中参数的意义。

通过对实际气体状态方程的了解，能够根据实际气体的特点选择合适的EOS。

重点：

气体的PVT关系的特点；

难点：

其他实际气体EOS的适用范围及其中参数的意义。

1.4流体的pVT关系之固液

能够根据固液的特点选择合适的EOS方程。

1.理解固液PVT关系的特点，及其与气体的区别与联系；

2.了解实际固液PVT参数状态方程的使用方法。

通过对固液PVT关系特点的了解，能够根据实际固液的特点选择合适的EOS。

实际固液PVT关系的特点及其EOS方程的理解

项目二

热力学基本定律及常用工质的性质

使用热力学第一定律分析稳定流体系统

2.1热力学第一定律

能够使用热力学第一定律对工程中某热力设备进行能量守恒分析。

1．掌握热力学第一定律的热功转换守恒的解析式。

2．理解功热当量、电热当量、气体的焓、熵定义。

3．了解P—V图（示功图）和T—S图（示热图）。

通过对热力学第一定律的学习，能够对典型热力设备进行热量分析。

掌握热力学第一定律的热功转换守恒的解析式；

理解功热当量、电热当量、气体的焓、熵定义。

2.2热力学第二定律及能量品质

能够对热动设备系进行理论最高效率的估算。

1.掌握卡诺循环的效率计算及卡诺定理；

2..掌握熵的意义及熵增原理

通过学习，能够对典型热动设备进行效率估算及功量估算

卡诺循环效率的计算及应用；

熵的意义及熵增原理的使用

使用热力学图标查取基本参数

2.3热力学图表的使用

能够使用水蒸气的热力性质图标查取所需数据。

1.掌握水蒸气及其他常见工质的热力性质特点；

2.掌握水蒸气及其他常见工质的热力性质图表的使用及基本热力过程特点。

通过学习，能够使用水蒸气的热力性质图表来查取数据，并能够使用图来进行基本热力学过程的分析。

常用热力性质图表的使用

项目三

热力学基本定律的应用

对气体膨胀过程的分析

3.1气体通过喷管的膨胀：

稳定流动系统的基本方程式；

工质在喷管中的定熵流动；

能够进行喷管的热力分析和基本计算

1.掌握稳定流动系统的基本方程式及导出过程；

2.掌握工质在喷管过程中的定熵流动特点及分析

通过对喷管的分析，能够掌握热力设备的基本分析步骤和方法。

工质在喷管过程中的定熵流动特点及热力学分析

喷管的设计及校核计算

能够进行喷管的初步选型计算工作。

掌握喷管的计算及选型步骤；

通过学习，能够进行喷管设计中的基本计算及使用绝热节流的特点来分析一些工程问题。

喷管的计算及选型

3.2节流膨胀及绝热做功膨胀

能够根据绝热节流及绝热做功膨胀的特点来分析工程上的实际问题。

掌握绝热节流及绝热做功膨胀的特点及应用。

通过学习，能够用绝热节流及绝热做功膨胀的特点来分析一些工程问题。

绝热节流、绝热做功膨胀的特点及在工业上的应用

4

对蒸汽动力循环的分析

3.3蒸汽动力循环之朗肯循环

能够使用朗肯循环分析热电厂的工作原理及效率估算

1.掌握朗肯循环的原理、应用及流程简图；

2.掌握影响朗肯循环热效率的因素及应对措施

通过对朗肯循环的学习，能够掌握使用热力学第一二定律分析热力过程的方法

朗肯循环的原理理解及各参数对其效率的影响分析

本单元内容分两次课完成：

第一次课主要进行理论讲解；

第二次课主要进行例题解析及思考题解疑，并分析使用热力学第一二定律的方法及步骤。

3.3蒸汽动力循环之再热循环

能够使用再热循环的热效率计算式进行实际工程的初步计算

掌握再热循环提高热效率的原理及流程示意简图；

掌握再热循环热效率的分析计算

通过对再热循环的分析学习，能够掌握热力学分析的一般步骤及方法

再热循环的原理分析及热效率计算、应用条件分析

3.3蒸汽动力循环之回热循环：

复杂循环；

热电合共循环

能够使用回热循环的热效率计算式进行实际工程的初步计算；

能够分析热电合共循环的热量及功量

掌握回热循环提高热效率的原理及流程示意简图；

掌握回热循环热效率的分析计算；

掌握热电合共循环的特点及原理、流程简图；

掌握热电合共循环的效率分析方法及应用。

通过对回热循环及热电合共循环的分析学习，能够掌握热力学分析的一般步骤及方法

回热循环的原理分析及热效率计算、应用条件分析

对制冷循环过程的分析

3.4制冷循环：

逆卡诺循环；

蒸汽压缩制冷装置及循环

能够简述空调及并向的工作原理，并能提出在日常使用中怎么能够节能。

1.理解逆卡诺的原理及效率计算；

2.掌握蒸汽压缩制冷循环的原理及装置示意简图

通过学习蒸汽压缩制冷循环，能够简述空调及并向的工作原理，并能提出在日常使用中怎么能够节能。

蒸汽压缩制冷循环的原理及装置示意简图

3.5深冷循环与气体液化：

林德循环；

克劳德循环；

制冷剂和载冷剂的选择

能够简述出林德循环和克劳德循环的工作流程及影响效率的因素。

1.理解林德循环及克劳德循环的工作流程；

2.了解载冷剂和制冷剂的选择方法及特点。

通过深冷循环的学习，能够简述出深冷循环的工作流程及掌握热力过程的分析方法。

林德循环及克劳德循环的分析

任务4：

热泵的分析及应用了解

3.6热泵及其应用

能够简述出热泵的工作原理及在工业中应用的途径

1.掌握热泵的原理及使用；

2.掌握热泵在工业中的应用途径

能够根据热泵的原理，叙述出在工业中应用如何达到节能的效果

热泵的原理及效率的分析、表示方法

任务5：

气体压缩过程的分析及压缩机的了解

3.7气体的压缩：

单级往复式压缩机的功耗；

多级压缩

能够对实际压缩机进行功耗分析

1.理解并掌握单级往复式压缩机的功耗分析；

2.掌握多级压缩过程的特点及应用。

通过学习，能够对实际中应用的压缩机进行功耗分析及节能措施提出

单级往复式压缩机的功耗分析

项目四

均相混合物热力学性质

使用逸度分析实际气体

4.1偏摩尔性质：

变组成系统的热力学关系；

偏摩尔性质

能够使用偏摩尔的概念来分析实际混合物的状态参数

1.了解变组成系统的热力学关系；

2.掌握偏摩尔的概念及定义、引入偏摩尔的意义及应用

通过学习偏摩尔的概念及应用，能够体掌握到热力学分析计算中所使用的类推方法。

偏摩尔概念的定义及应用

4.2逸度和逸度系数4.3理想混合物

能够使用逸度来表征实际混合物或纯组分的特点

1.掌握逸度及逸度系数的定义、应用；

2.掌握理想混合物的特点及非理想混合物的特点及其逸度的特点；

3.了解影响逸度的因素

通过对逸度概念的学习，能够进一步掌握热力学在处理实际物质时的方法

逸度及逸度系数

使用活度分析实际液体

4.4活度和活度系数；

4.5混合过程性质变化；

4.6活度系数模型

能够使用活度来表征实际混合液体的特点

1.掌握活度和活度系数的定义及应用；

2.理解活度系数中标准态的选择

3.了解超额性质的定义及活度系数模型

通过对活度概念的学习，能够进一步掌握热力学在处理实际物质时的方法

活度及活度系数

项目五

相平衡及物性数据的估算

如何判断相平衡及基本参数之间的关系

5.1相平衡基础5.2互溶系统的气液平衡关系式

能够判断物系是否处于相平衡

1.掌握相平衡判据的方法既相律；

2.理解互溶系统气液平衡关系式的EOS法和活度系数法

通过学习相平衡的判断方法及气液平衡关系式，能够掌握热力学上平衡状态的特点及分析方法

相平衡判据；

气液互溶系统的平衡关系式

5.3中、低压下气液平衡：

中低压下二元气液平衡相图；

烃类系统的K值法和闪蒸计算

能够使用中低压下二元气液平衡相图来分析工业上的一些工艺过程，如精馏等

1.掌握中低压下二元气液平衡相图的特点及应用；

2.理解烃类系统的K值法

能力