811化工原理考试大纲

一、 考试要求

1. 掌握流体静压强的表示方法及其相互转换；熟练掌握流体流动的基本原理及规律，能够灵活运用流体静力学、连续性方程和伯努利方程分析和计算流体流动问题，包括流体流动阻力计算和管路计算。 

2. 掌握离心泵的工作原理、主要部件、特性曲线、流量调节、安装和使用。能够联合管路特性方程确定离心泵的工作点。

3. 了解颗粒沉降运动特征，掌握降尘室和旋风分离器的工作原理，以及降尘室的相关计算。理解旋风分离器的分割粒径和临界粒径；理解过滤操作的基本原理，基本方程式；熟练掌握恒压过滤操作计算；掌握典型过滤设备的结构和特点，能够计算其生产能力。

4. 理解傅立叶定律、热传导的基本原理；理解平壁稳定热传导的特点；了解对流传热的影响因素和主要关联式；掌握无相变时管内流体强制湍流对流传热的计算和传热强化方法；掌握间壁式换热器的工程计算。了解物体辐射传热的特点和规律；理解辐射传热中的基本概念、玻尔兹曼定律和克希霍夫定律内容。

5. 掌握蒸馏和精馏的基本原理；熟练掌握的两组分连续精馏的计算，包括进料状态、相平衡线、q线、回流比、最小回流比、精馏段操作线和提馏段操作线、理论板及塔板效率等；理解回流比、进料热状态对精馏过程的影响。

6. 熟练掌握传质机理、吸收过程的基本理论，判断传质进行的方向，确定吸收的控制步骤；熟练掌握逆流吸收过程的物料衡算、液气比、操作线方程；能够对给定条件下填料层高度进行计算。

7. 了解填料塔和板式塔的主要构件，了解塔内两相流动状况和传质特性，掌握板式塔的不正常操作情况。

8. 理解萃取中的基本概念和萃取原理；熟练掌握三角形相图，并利用其进行单级萃取的计算；了解多级萃取过程的操作和计算方法。

9. 理解湿度、相对湿度、绝热饱和温度、湿球温度、露点温度、干球温度的定义；掌握饱和湿空气和不饱和湿空气的物性差异。掌握自由水分、平衡水分、结合水、非结合水、临界水分的定义及其区别与联系。

二、考试内容

第一章 流体流动

静压强的表示方式及常用单位换算，静力学基本方程及其应用。

流量与流速， 连续性方程，柏努利方程及其应用。粘度定义和单位换算、牛顿粘性定律，流体流动类型与雷诺准数，层流与湍流的比较。

阻力计算通式，层流时摩擦系数和直管阻力的计算，非圆形管内的阻力计算，局部阻力计算方法，层流流动时流体速度分布曲线，平均流速与最大流速关系。

简单管路的计算，分支和并联管路的特点。

孔板(文丘里)的原理及计算方法，皮托管和转子流量计的结构及工作原理。

第二章 流体输送设备

离心泵工作原理、主要部件和类型，主要性能参数，特性曲线，影响泵性能的因素，工作点及流量调节，汽蚀现象与安装高度，泵的并、串联工作。

往复泵的工作原理，结构特点和流量调节方法。

第三章非均相物系的分离

重力沉降速度，除尘室生产能力的计算。离心分离因数、标准旋风分离器的主要性能参数。

过滤基本概念与典型过滤设备的结构、工作原理、洗涤方式；恒压过滤方程式，恒压过滤中过滤常数、过滤时间、洗涤速率、生产能力等的计算。

第四章传热

热量传递的基本方式。傅立叶定律及导热系数，单层及多层平壁的稳定热传导，单层及多层圆筒壁的稳定热传导。

两流体间壁式换热过程的计算，即总传热系数、热负荷、传热平均温差、换热面积的计算；传热效率，壁温的估算。

对流传热过程分析，牛顿冷却定律，对流传热系数及其影响因素，准数方程和有关准数的含义，无相变时低粘度流体在圆形直管内湍流流动时对流传热系数计算，有相变对流传热的分类及其影响因素，提高对流传热系数的途径。

辐射传热中的基本概念（黑体、白体、透热体、吸收率、反射率和透过率）、斯蒂芬—波尔兹曼定律、克希霍夫定律。

第五章蒸馏

理想溶液的气液平衡相图，拉乌尔定律，泡点方程和露点方程，挥发度与相对挥发度、相平衡方程，操作压力和温度对相对挥发度的影响。

精馏原理和流程，理论板和恒摩尔流假设。两组分理想物系连续精馏过程的全塔物料衡算、操作线方程，进料热状况的影响，q线方程，逐板计算法与图解法求解理论板数，单板效率，全塔效率和实际板数，理想物系最小回流比的计算，回流比的影响及选择。填料塔的等板高度。

第六章 吸收

吸收的基本概念，流程，吸收剂的选择。操作条件对平衡关系的影响，亨利定律的几种表示方式及平衡系数的换算，相平衡关系在吸收中的应用。

双膜理论、相际传质速率方程，吸收过程控制步骤判断。逆流吸收过程的物料衡算及操作线方程；最小液气比、低浓度气体吸收填料层高度计算、气相总传质单元数和气相总传质单元高度的计算。

第七章蒸馏和吸收塔设备

板式塔的类型及其结构特点，塔板流体力学性能，板效率的影响因素，塔板的负荷性能图。填料塔的结构及填料特性，填料塔的流体力学性能。

第八章 液—液萃取

萃取中的基本概念，萃取相平衡关系，三元相图，萃取剂的选择，萃取流程和特点，单级萃取的计算；多级错流接触萃取和多级逆流接触萃取操作的流程特点。

第九章 干燥简介

湿度、相对湿度、绝热饱和温度、湿球温度、露点温度、干球温度的定义，饱和湿空气和不饱和湿空气的物性差异，干燥速率曲线。

三、参考书目

《化工原理（上、下）》（第2版）夏清，贾绍义主编，天津大学出版社，2020年

复试科目 812物理化学考试大纲

一、物理化学考试基本要求 

《物理化学》是一门重要的专业基础课程，它是从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手来探求化学运动中具有普遍性基本规律的一门学科。要求考生全面掌握物理化学中的基本知识和基本原理；具备综合运用所学知识进行分析和解决实际问题的能力。

二、物理化学考试的基本内容：

 1. 热力学第一定律、热力学第二定律（约25 %）

理想气体状态方程、理想气体的模型、范德华方程（不做重点）。

热力学第一、第二定律及其数学表达式； PVT变化、相变化（可逆与不可逆相变）与化学反应过程中W、Q、 ΔU、 ΔH、 ΔS、 ΔA与 ΔG的含义及相关计算；可逆过程、绝热可逆过程、节流膨胀和自由膨胀过程等过程的理解与计算；熵增原理及三种平衡判据。

热力学基本方程与克-克方程。

2.多组分热力学（约10 %）

偏摩尔量的定义和识别、化学势的概念及其判据；理想液态混合物的定义及其混合性质。拉乌尔定律和亨利定律及其计算；稀溶液的依数性阐述相关原理及计算。

3.相平衡（约10 %）

相律及其应用（相数、自由度数、组分数的确定）；恒沸混合物的性质及精馏原理；二组分气－液及二组分凝聚系统相图；步冷曲线绘制及相图中自由度区分。

4. 化学平衡 （约14 %）

化学平衡的条件、等温方程；标准摩尔反应Gibbs函数、标准平衡常数与平衡组成的计算；范特霍夫方程计算；温度、压力和惰性气体对平衡的影响。

5. 电化学 （约16 %）

电解质溶液电导率、摩尔电导率、活度与活度系数的计算；电导测定的应用。

原电池电动势与热力学函数的关系，Nernst方程计算；各类电极的特征和电动势测定的应用；电极的极化与超电势的概念。

6. 化学动力学 （约15 %）

反应速率、基元反应、反应分子数、反应级数等基本概念。

零级、一级、二级反应的速率方程及其应用计算；阿伦尼乌斯公式；对行、平行、连串反应的动力学特征，复杂反应的近似处理法（稳态近似法、平衡态近似法）。

催化作用的基本特征。

7. 界面现象与胶体化学（约10 ％）

弯曲液面的附加压力与Laplace方程含义和计算；Kelvin方程解释问题与相关计算；化学吸附与物理吸附的区别；Langmuir假设及公式；Gibbs吸附等温式。

胶团结构的表示，电解质对溶胶的聚沉作用。

三、物理化学参考书目：

   《物理化学》（第六版）天津大学物理化学教研室编，高等教育出版社，2017年。

《物理化学》（第五版）傅献彩、沈文霞、姚天扬编，高等教育出版社，2008年。