考试大纲

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2025年研究生复试自命题科目考试大纲--材料与化工

日期:2024年10月15日   点击:

材料与化工综合》

一、适用专业

材料与化工

二、考试内容

1、物理化学

1)热力学:热力学第一定律和第二定律的概念、状态函数、功和热量的计算、理想气体的内能和焓、熵的概念和熵增加原理、吉布斯自由能的应用等。

2)‌化学反应动力学‌:涉及反应速率、反应机理、催化剂的作用等,理解反应速率常数、反应级数和反应机理的分析方法‌。

3)‌电化学‌:包括电化学的基本原理、电极过程、电解和腐蚀等应用,掌握电极电位、电解池的设计和分析方法‌。

4)‌溶液理论‌:溶液的依数性、渗透压、活度系数等,理解溶液的浓度表示法、化学势、偏摩尔量等概念及其应用‌。

5)‌分子结构与化学键‌:包括共价键、离子键、金属键的理论,理解键能、分子轨道理论及其对物质性质的影响‌。

6)‌表面化学‌:表面能、表面张力、吸附现象等,理解表面化学在材料科学和催化中的应用‌。

7)‌催化反应‌:催化剂的作用机理、催化反应的动力学和热力学分析,掌握催化剂的选择和设计方法‌。

2、化工原理

1)流体流动与输送:掌握流体的密度和粘度的定义、单位及影响因素,压力的定义、表示方法及单位换算,流体连续性方程、静力学基本方程、柏努利方程及其应用,流体的流量(质量流量和体积流量)、流速(平均流速和质量流速)及其相互关系,雷诺准数的物理意义及计算。

2)非均相混合物分离:包括重力沉降与离心沉降的基本计算公式,降尘室生产能力,过滤的机理、基本方程式及计算。

3)传热:热传导、热对流、热辐射的特点,热传导基本方程式及在平壁和圆筒壁定态热传导过程中的应用,间壁两侧流体传热过程,管壳式换热器的结构、分类及传热。

4)相平衡与分离:相组成的表示方法及换算,分子扩散、菲克定律及其在等分子反向扩散和单向扩散的应用,亨利定律的各种表达形式及亨利系数影响因素和相互关系,吸收塔的物料衡算、操作线方程及图示方法,最小液气比及吸收剂用量的确定,传质单元高度及传质单元数的物理意义。

5)精馏与吸收:精馏原理及精馏过程分析(包括恒摩尔流假定),双组分连续精馏塔计算(包括物料衡算、操作线方程、q线方程、全回流、最少理论塔板数、适宜回流比、理论塔板数、全塔效率及单板效率等)。

6)萃取过程:萃取过程的基本概念、萃取剂的选择、理解液-液平衡。

三、推荐书目:

[1]天津大学物理化学教研室编,《物理化学(上、下册 第六版)》,高等教育出版社,2017

[2]夏清、贾绍义 主编,《化工原理(上、下册 第二版)》,天津大学出版社,2012。