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物理化学与化工原理

815物理化学A 一、绪论 物理化学的发展史、研究对象和研究方法,物理量的表示及运算。 二、气体的pVT关系 气体分子动理论、速率分布、能量分布、碰撞频率与平均自由程;理想气体状态方程、摩尔气体常数;实际气体的范德华方程;对比状态原理、压缩因子图。 三、热力学第一定律 基本概念(系统与环境、强度性质与容量性质、状态、状态函数、状态方程、过程、途径、过程量、热、功、内能、焓、热容、反应进度、热效应、标准生热、标准燃烧热、可逆过程和不可逆过程、过程方向与限度等);热力学第一定律;卡诺循环与热机效率的计算;Hess定律与基尔霍夫定律;化学反应焓的计算;简单状态变化过程、相变过程和化学变化过程中Q、W、△U、 △H等热力学量的计算;节流膨胀和焦耳-汤姆逊效应。 四、热力学第二定律 热力学第二定律;卡诺定理、克劳修斯不等式、熵增加原理、热温商和熵的概念;熵变的计算;热力学第三定律;Helmholtz自由能和Gibbs自由能(Helmholtz函数和Gibbs函数)的概念和计算;热力学基本方程、麦克斯韦方程、热力学函数间的关系;克拉佩龙方程、克-克方程。 五、多组分系统热力学 偏摩尔量与化学势;Gibbs-Duhem方程;理想气体和理想稀溶液中组分的化学势;实际气体中和实际溶液中组分的化学势;Raoult定律Henry定律;稀溶液的依数性及计算;理想混合物ückel离子互吸理论和离子氛模型。电池符号的书写;根据化学反应设计电池,电极电势和电池电动势的计算;可逆电池热力学和能斯特方程;热力函数和平衡常数的计算,电动势测定的其它应用如pH测定、活度因子测定、难溶盐溶度积测定等。分解电压和电极的极化;极化曲线和超电势;超电势测定方法、电化学极化塔菲尔公式、实际析出电势的计算及由电极反应析出物质先后顺序的判断,金属腐蚀的原因和各种防腐的方法。 十、化学动力学 化学反应的反应速率和速率方程;基元反应、质量作用定律、反应级数和反应分子数;具有简单级数反应的速率方程的积分形式;反应速率方程的确定;温度对总反应速率的影响、活化能和阿伦尼乌斯方程;各类典型复杂反应和复杂反应速率的近似处理法;链反应、溶液中的反应;光化学反应;催化反应;气体反应简单碰撞理论要点及基本公式,过渡态理论要点及基本公式。 十一、界面物理化学 表面张力及表面吉布斯自由能;弯曲液面的附加压力、Young-Laplace公式和Kelvin公式;溶液表面吸附和吉布斯吸附等温式;固体表面吸附、弗兰德里希吸附等温式、朗格缪尔吸附理论、BET多分子层吸附理论;固-液界面吸附、接触角与杨氏方程、粘湿、润湿、铺展;表面活性剂。 十二、胶体化学 分散系统的分类;溶胶的制备与净化;溶胶的基本特征与胶团结构;溶胶的动力学性质、布朗运动、扩散和沉降;溶胶的光学性质、丁铎尔效应和瑞利公式;溶胶的电学性质、电动现象、扩散双电层理论和电动电位;胶体的稳定性与聚沉规律;乳状液;悬浮液;凝胶;泡沫;大分子溶液。 十三、物化实验部分 (一)基础知识 实验数据的测量和处理;物理化学实验安全知识; (二)常用仪器的知识与操作 测温系统、真空系统;压力系统;酸度计、分光光度计等; (三)重要的物理化学实验 燃烧热的测定、液体饱和蒸汽压的测定、电导的测定、电动势的测定、蔗糖的转化、乙酸乙酯皂化反应、溶液表面张力的测定、双液系的平衡相图等。 化工原理 一、流体流动 流体流动的两种考察方法;牛顿粘性定律。流体静力学;压强和势能的分布;静力学原理的工程应用。质量守恒;流动流体的机械能守恒(柏努利方程);机械能守恒原理的应用。 层流和湍流的基本特征;沿程阻力损失;局部阻力损失;管路计算(常用流速);阻力损失对流动的影响。毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法。 流体输送机械 管路特性方程;离心泵的输液原理;影响离心泵压头的主要因素(流量、密度及气缚现象等);泵的功率、效率和实际压头;离心泵的工作点和流量调节方法;离心泵的并联和串联;离心泵的安装高度,汽蚀余量;离心泵的选用。 容积式泵的工作原理、特点和流量调节方法(以往复泵为主)。气体输送的特点及全风压的概念;气体输送机械的主要特性。 颗粒和床层的基本特性;影响压降的主要因素。表面曳力和形体曳力;球形颗粒的曳力系数及斯托克斯定律。自由沉降速度及其计算;降尘室的流量、沉降面积和粒径的关系;旋风分离器的工作原理及影响性能的主要因素,粒级效率的概念。过滤过程数学描述(物料衡算和过滤速率方程),过滤速率、推动力和阻力的概念;过滤速率方程的积分应用;洗涤时间;过滤机的生产能力;加快过滤速率的途径。流化床的主要特性;流化床的操作范围(起始流化速度和带出速度)。 传热 傅利叶定律;一维导热的计算。牛顿冷却定律;自然对流的起因和影响因素;管内强制对流(湍流)给热系数经验式;沸腾

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