作为重要的科学学科之一，热力学建立于普遍适用的定律之上。从化学工程的角度来看这门学科，使我们有理由深信这是一门学生必须学的十分有用的交叉性学科。
虽然本书只是导论，但这里所引用的素材却不是想像中的那么简单。事实上，根本没办法使它简单，每个初学者都将发现他所研究探索的任务之艰巨。新的概念、术语和符号层出不穷，而且留在我们记忆中的也占了一定的比例。一个巨大的挑战是需要提高理解和运用热力学原理去解决实际问题的能力。在维护可靠的热力学分析的严谨性的同时，我们努力避免不必要的数学上的复杂性。而且，我们鼓励用简单的主动语态、现在时的句子来理解。就像本书先前诸版那样，我们的目标是训练学生愿意通过自己的勤奋努力来获取知识。
本书的前两章介绍基本定义和第一定律的发展。第3、4章则阐述流体的pVT关系和热效应，还涉及到第一定律在实际问题中的早期运用。第二定律及其运用在第5章中介绍。第6章介绍第一、第二定律在纯流体热力学性质上的运用，它在流动过程中的拓展则在第7章中给出。第8、9章介绍动力的产生和冷冻过程。本书中与流体混合物有关的其余章节，是化工热力学的主体专题。第11、12章则对溶液热力学理论及其应用提供全面的阐述。化学反应平衡在第13章中介绍。第14章主要介绍相平衡，包括汽液平衡、吸附和渗透平衡的拓展处理。第15章阐述了实际过程的热力学分析，并对许多实际问题的热力学分析进行了回顾。
前15章的内容足以满足本科生课程的学习要求，根据其他课程的内容要求，可斟酌选择所包含的内容。前面13章的内容被视为化学工程师教育的重要组成部分。一般只安排一个学期来学习化工热力学，但这13章已经包含了足够多的内容。
经典热力学定律和原理不依赖于任何物质结构的精细模型，而是脱离了任何分子去考虑的。然而，物质所表现出来的性质——气体、液体和固体——都与它的粒子本性有关，在第16章中将介绍分子热力学的相关内容，在前面的章节中也会被偶尔提到。
本书覆盖面广泛，对本科生课程学习和专业人员的实践活动都具有重要参考价值。但由于篇幅的原因，我们对内容的选择十分谨慎。因此，本书并不涉及一些值得关注但属专业性很强的专题，如热力学在高分子、电解质以及生物材料中的应用等。
我们十分感谢那些学生、教授和评论家们，本书前六版出版发行的55年中，他们直接或间接地通过置疑、评论、鼓励和批驳等多种方式对提高第七版的质量提供了大力支持。我们感谢大家。
J. M. Smith
H. C. Van Ness
M. M. Abbott |
符号说明
第1章 引言 1
1.1 热力学的范围 1
1.2 量纲与单位 1
1.3 物质量或体积的度量 2
1.4 力 2
1.5 温度 3
1.6 压力 5
1.7 功 6
1.8 能 7
1.9 热 10
习题 11
第2章 热力学第一定律及其他基本概念 13
2.1 Joule实验 13
2.2 内能 13
2.3 热力学第一定律 13
2.4 封闭系统的能量平衡 14
2.5 热力学状态及状态函数 16
2.6 平衡 17
2.7 相律 18
2.8 可逆过程 19
2.9 恒容及恒压过程 22
2.10 焓 23
2.11 热容 24
2.12 敞开系统的质量和能量衡算 27
习题 34
第3章 纯流体的容量性质 38
3.1 纯物质的pVT性质 38
3.2 virial状态方程 41
3.3 理想气体 43
3.4 virial方程的应用 51
3.5 立方型状态方程 54
3.6 气体的普遍化关联式 60
3.7 液体的普遍化关联式 65
习题 67
第4章 热效应 74
4.1 显热效应 74
4.2 纯物质的潜热 79
4.3 标准反应热 80
4.4 标准生成热 81
4.5 标准燃烧热 83
4.6 与温度的关系 84
4.7 工业反应的热效应 86
习题 91
第5章 热力学第二定律 96
5.1 第二定律的表述 96
5.2 热机 97
5.3 热力学温标 99
5.4 熵 101
5.5 理想气体的熵变 103
5.6 第二定律的数学表述 105
5.7 敞开系统的熵平衡 106
5.8 理想功的计算 109
5.9 损失功 112
5.10 热力学第三定律 114
5.11 熵的微观解释 114
习题 115
第6章 流体的热力学性质 120
6.1 均相系统热力学性质的关系 120
6.2 剩余性质 126
6.3 由状态方程计算剩余性质 132
6.4 两相系统 136
6.5 热力学图 139
6.6 热力学性质表 140
6.7 气体热力学性质的普遍化关系式 142
习题 148
第7章 热力学在流动过程中的应用 155
7.1 可压缩流体的管道流动 156
7.2 涡轮机（膨胀机） 163
7.3 压缩过程 166
习题 171
第8章 由热产生的动力 176
8.1 蒸汽动力装置 177
8.2 内燃机 183
8.3 喷气发动机；火箭发动机 189
习题 190
第9章 制冷和液化 193
9.1 Carnot制冷机 193
9.2 蒸汽压缩循环 194
9.3 制冷剂的选择 196
9.4 吸收制冷 198
9.5 热泵 199
9.6 液化过程 200
习题 203
第10章 汽液平衡：介绍 206
10.1 平衡的本质 206
10.2 相律和Duhem定理 207
10.3 汽液平衡：定性描述 208
10.4 汽液平衡的简单模型 213
10.5 修正的Raoult定律 219
10.6 K值关联计算汽液平衡 222
习题 226
第11章 溶液热力学：理论 230
11.1 热力学性质的基本关系 230
11.2 化学势与相平衡 231
11.3 偏摩尔性质 232
11.4 理想气体混合物模型 239
11.5 纯组分的逸度与逸度因子 241
11.6 溶液中各组分的逸度与逸度因子 246
11.7 逸度因子的普遍化关联式 250
11.8 理想溶液模型 252
11.9 超额性质 254
习题 258
第12章 溶液热力学：应用 263
12.1 由汽液平衡数据计算液相性质 263
12.2 过量Gibbs能的模型 274
12.3 混合过程性质变化 276
12.4 混合过程的热效应 280
习题 288
第13章 化学反应平衡 295
13.1 反应坐标 295
13.2 化学反应平衡判据的应用 298
13.3 标准Gibbs能的变化及平衡常数 299
13.4 温度对平衡常数的影响 300
13.5 平衡常数的估算 303
13.6 平衡常数与组成的关系 305
13.7 单一反应的平衡转化率 307
13.8 反应系统的相律和Duhem定理 316
13.9 多个反应平衡 318
13.10 燃料电池 325
习题 327
第14章 相平衡专题 333
14.1 汽液平衡计算的?/??法 333
14.2 由立方型状态方程计算汽液平衡 341
14.3 平衡与稳定性 353
14.4 液液平衡（LLE） 357
14.5 汽-液-液平衡（VLLE） 363
14.6 固-液平衡（SLE） 368
14.7 固-汽平衡（SVE） 371
14.8 气体在固体上的吸附平衡 374
14.9 渗透平衡与渗透压 384
习题 386
第15章 过程的热力学分析 391
15.1 稳定流动过程的热力学分析 391
习题 397
第16章 分子热力学简介 398
16.1 流体的分子理论 398
16.2 由势能函数计算第二virial系数 402
16.3 理想气体的内能: 微观解释 404
16.4 热力学性质和统计力学 406
16.5 氢键和电荷转移配位 408
16.6 超额性质的变化 410
16.7 混合物特性的分子基础 412
16.8 汽液平衡的分子模拟 414
习题 415
附录A 换算因子和气体常数值 417
附录B 纯物质的性质 419
附录C 热容和生成性质变化 423
附录D 代表性的计算程序 428
D.1 定义函数 428
D.2 由MATHCAD?求解问题举例 429
附录E Lee/Kesler普遍化关联表 432
附录F 蒸汽表（图） 448
附录G 热力学图 451
附录H UNIFAC模型 453
附录I 牛顿法 457
主题词索引 460 |
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