化工热力学名词解释讲课教案
精品课件!《化工热力学》_2006级化工热力学教案
四川理工学院教案授课教师崔益顺开课系材化系 开课学期 2008-2009-1材化学院化学工程与工艺2006级1班材化学院化学工程与工艺2006级2班材化学院化学工程与工艺2006级3班 材化学院化学工程与工艺2006级4班 材化学院化学工程与工艺2006级5班材化学院应用化学2006级1班(精细)课程名称化工热力学授课系级专业及班材化学院应用化学2006级2班(精细)课程类型 必修课( √ ) 选修课( )考核方式考试(√ ) 考查( )课程教学 总学时数 56学分数3.5学时分配理论课 56 学时; 实践课 0 学时;教材名称化工热力学作者朱自强出版社及 出版时间化学工业出版社书 名 作 者 出版社及出版时间 化工热力学 陈钟秀、顾飞燕 化学工业出版社 化工热力学例题与习题 陈钟秀、顾飞燕 化学工业出版社 化工过程开发与设计张浩勤、章亚东、陈卫航 化学工业出版社化工热力学 张乃文、陈嘉宾于志家 大连理工大学出版社化工热力学习题精解陈新志、蔡振云、夏薇 科学出版社 现代化工导论 李淑芬 化学工业出版社 参考书目化工热力学张联科化学工业出版社章 节名 称第一章 绪论授 课 类 别 理论课(√ );实验课( )教 学时 数2学时教学目的及要求 1.了解化工热力学的发展和研究范畴、方法、特点2.了解化工热力学在过程开发中的作用教 学 内 容 提 要 备注1.介绍热力学的分类及基本概念2.化工热力学在过程开发中的作用3.化工热力学的研究方法及特点4.学习化工热力学的意义5.相关名词和定义教学重点 难点重点:化工热力学在过程开发中的作用难点:概念教学过程的组织通过举例,教师讲解和分析,以及提问方式讨论作业习题的安排通过提问形式复习物理化学中的相关内容,从而引入本课程的主题教学组织与设计教学手段的应用通过举化工生产实例讲授和分析让学生理解重点难点内容。
教学实施小结章 节名 称第二章 流体的热力学性质授 课 类 别 理论课(√ );实验课( )教学时数12学时教学目的及要求 1.掌握纯物质PVT关系,流体的状态方程式;2.熟悉PVT关系的普遍化计算;3.了解真实气体混合物PVT关系;4.了解液体的容积性质;5.熟练掌握纯流体的热力学性质(焓、熵的计算方法)。
化工热力学教案范文
化工热力学教案范文热力学是化学领域中的重要基础学科,它研究了物质在化学反应和物理过程中的能量变化和能量转化。
化工热力学教学是化学工程专业的重要课程之一,它对学生掌握化工热力学基本原理和计算方法具有重要意义。
下面是一份化工热力学的教案范文,供参考。
教案名称:化工热力学基础教学目标:1.了解热力学基本概念和能量转化原理。
2.掌握热力学计算基本方法和应用。
3.培养学生的问题分析和解决能力。
教学重点:1.热力学基本概念和能量转化原理。
2.热力学计算基本方法和应用。
教学难点:1.能量转化原理的理解和应用。
2.热力学计算实例的分析和解决。
教学内容和步骤:一、热力学基本概念和能量转化原理(30分钟)1.介绍热力学的定义和研究内容。
2.解释能量转化的基本原理和表达方式。
3.讨论物质的热力学性质和能量计算方法。
二、热力学计算基本方法和应用(60分钟)1.热力学计算的基本公式和计算步骤。
2.介绍热力学过程和热力学循环的计算方法。
3.分析热力学实例,进行计算和讨论。
三、问题分析和解决应用(30分钟)1.提出一个化工热力学问题。
2.学生自行分析和解决问题。
3.学生展示问题分析和解决过程。
教学方法:1.讲授相结合的教学方法,注重理论与实践的结合。
2.小组讨论,促进学生的彼此交流和合作。
3.实例分析,锻炼学生的问题解决能力。
教学手段:1.教师讲授课件和板书的结合。
2.设计实验,让学生亲自体验热力学计算过程。
3.参考资料,让学生针对实例进行独立分析和解答。
教学评价方式:1.平时表现:包括课堂参与,小组讨论,问题解答等。
2.作业评价:解答理论问题和实例分析题。
3.期末考试:综合考察对热力学基础知识的理解和应用。
教学参考资料:1.《化工热力学基础》(教材)2.《化工热力学基础习题解析》(辅助教材)教学反思:本次化工热力学教学主要侧重于学习热力学基本概念和能量转化原理,以及学习热力学计算基本方法和应用。
通过理论讲解、实例分析和问题解决等方式,培养学生对热力学的兴趣和实际应用能力。
化工热力学的教学课件
第四章 溶液的热力学性质
本章要求: 1、掌握化学位、偏摩尔性质、逸度/逸度系数、
活度/活度系数、混合性质变化、超额性质等的 定义和计算 2、掌握溶液的性质及其规律 3、理想溶液与非理想溶液 4、Gibbs-Duhem方程 5、活度系数与超额自由焓的关系式
第四章 溶液的热力学性质 ——变组成体系热力学性质间关系式
第四章 溶液的热力学性质 ——偏摩尔性质
第四章 溶液的热力学性质 ——偏摩尔性质
第四章 溶液的热力学性质 ——偏摩尔性质
第四章 溶液的热力学性质 ——偏摩尔性质
第四章 溶液的热力学性质 ——偏摩尔性质
第四章 溶液的热力学性质 ——偏摩尔性质
第四章 溶液的热力学性质 ——偏摩尔性质
第四章 溶液的热力学性质 ——偏摩尔性质
第四章 溶液的热力学性质 ——变组成体系热力学性质间关系式
第四章 溶液的热力学性质 ——变组成体系热力学性质间关系式
第四章 溶液的热力学性质 ——变组成体系热力学性质间关系式
第四章 溶液的热力学性质 ——变组成体系热力学性质间关系式
第四章 溶液的热力学性质 ——变组成体系热力学性质间关系式
第四章 溶液的热力学性质 ——变组成体系热力学性质间关系式
第四章 溶液的热力学性质 ——变组成体系热力学性质间关系式
第四章 溶液的热力学性质 ——变组成体系热力学性质间关系式
第四章 溶液的热力学性质 ——变组成体系热力学性质间关系式
第四章 溶液的热力学性质 ——偏摩尔性质
第四章 溶液的热力学性质 ——偏摩尔性质
第四章 溶液的热力学性质 ——超额性质
第四章 溶液的热力学性质 ——活度系数与组成的关系
第四章 溶液的热力学性质 ——活度系数与组成的关系
化工热力学教程课程设计
化工热力学教程课程设计介绍化工热力学是理解化学反应和能量变化的重要工具。
它是化工工程学的基本学科之一,涉及热力学原理及其在化学工程中的应用。
本课程设计旨在加深学生对化工热力学理论的理解与运用能力,为将来的研究与实践奠定基础。
教材本课程设计主要以《化工热力学》(第七版)为教材,该教材全面介绍了热力学原理及其在化学工程中的应用,包括方程、热力学函数、相平衡、过程能量和热力学循环等内容。
教学内容•第一节:热力学第一定律及其应用–热力学第一定律的基本原理和定义–热量、功和内能的概念及其关系式–经验热容和定容热容的概念及其计算–热力学第一定律在化学工程中的应用•第二节:热力学第二定律及其应用–热力学第二定律的基本原理和定义–热力学第二定律的数学表述和算例–可逆过程和不可逆过程的概念及其区别–热力学第二定律在化学工程中的应用•第三节:热力学第三定律及其应用–热力学第三定律的基本原理和定义–熵、熵变和熵产生的概念及其计算–热力学第三定律在化学工程中的应用•第四节:热力学函数及其关系–焓、自由能和吉布斯函数的概念及其关系–热力学函数的数学表述和算例–热力学函数的性质及其在化学工程中的应用•第五节:相平衡及其应用–相平衡的基本原理和定义–物态方程及其应用–相平衡和热力学函数的关系及其应用•第六节:过程能量和热力学循环–过程工程学的基本概念和定义–过程能量和热力学循环的数学表述和算例–热力学循环及其应用课程设计要求1.学生不得缺勤,并在规定时间内提交课程设计报告。
2.学生应掌握基本的化工热力学理论及其在化学工程中的应用。
3.学生应能够独立完成一定难度的化工热力学计算。
4.学生应能够灵活运用热力学原理解决化学工程实际问题。
评分标准1.缺勤次数与报告提交时间(占比30%):缺勤次数过多或报告提交时间延迟将扣除相应分数。
2.课堂表现与参与度(占比30%):参与度高、表现出色的学生将得到更高的分数。
3.课程设计报告(占比40%):课程设计报告的全面性、准确性和逻辑性将影响最终评分。
化工热力学的名词解释
化工热力学的名词解释引言:化工热力学是化学工程中非常重要的一门学科,它研究的是化学反应过程中的能量转化、传递和平衡等热力学原理与方法。
以下将对化工热力学中的一些关键名词进行解释,帮助读者更好地理解和应用这些概念。
一、焓(Enthalpy):焓是化工热力学中一个非常重要的量,它表示系统的内能和对外界做的功之间的总和。
焓的变化是化学反应或物质相变等过程中的重要参量。
在常温常压下,焓通常使用标准焓表示,记为ΔH°。
通过计算物质的吸热或放热量,可以用来确定反应的热效应。
二、熵(Entropy):熵是表示系统无序程度或混乱程度的物理量。
化工热力学中的熵是指系统能量的一种度量,常用符号为S。
熵的变化是系统在吸热或放热过程中的重要参量。
熵增定律是指孤立系统熵总是增加的规律,可用来描述自然界中的很多过程。
三、自由能(Free Energy):自由能是一个系统在恒定温度下能做的最大可逆功的最大减值。
它是描述系统在恒定温度和压力下它达到一个平衡状态的程度的一个非常重要的物理量。
自由能的变化可用来预测反应是否会自发进行以及反应的方向。
四、热力学平衡(Thermodynamic Equilibrium):热力学平衡是指系统的各种宏观性质在连续不断的时间变化之后趋于稳定的状态。
对于化学反应的热力学平衡,反应物和生成物的浓度或物相的比例保持不变,且反应速率达到一种动态平衡,正反应速率相等。
热力学平衡状态是实现可持续化学反应的重要条件。
五、化学势(Chemical Potential):化学势是描述物质在一定温度、压力和组分条件下的自由能变化的关键物理量。
化学势的变化可以预测化学反应的趋势以及化学平衡的位置。
通过研究化学势的变化可以探索最佳反应条件和反应过程的优化。
六、热容(Heat Capacity):热容是指系统在吸收或释放一定量热量时温度变化的情况。
它是描述物质对热能的存储和释放能力的物理量。
热容可以分为等压热容和等容热容,分别对应恒定压力和恒定体积条件下的热容。
化工热力学 冯新 教案
化工热力学冯新教案化工热力学是化学工程专业中一门重要的基础课程,它以热力学原理为基础,研究了化学反应与能量转化之间的关系。
本文将从简单到复杂,由浅入深地探讨化工热力学的相关概念和原理,以帮助您更加全面、深入地理解这门学科。
一、热力学的定义及基本概念1.1 热力学的定义热力学是研究物质及其能量变化规律的科学,其基本任务是揭示物质与能量之间的关系。
1.2 系统与环境热力学中,我们将研究的对象称为系统,而与系统相互作用的外界称为环境。
1.3 状态函数与过程函数在热力学中,我们用状态函数来描述系统的状态,如温度、压力、体积等;而过程函数则描述了系统在不同状态之间变化的过程,如热量、功等。
二、热力学基本定律2.1 第一定律:能量守恒定律能量既不可以创造也不可以消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
2.2 第二定律:熵增定律热力学第二定律规定了自然界中某些过程不可逆的方向,即熵在正常过程中总是增加的。
2.3 第三定律:绝对零度定律绝对零度是热力学温标的最低温度,绝对零度下物质的熵为零。
三、化学反应的热力学特征3.1 焓变与焓变反应热焓是热力学中常用的状态函数之一,焓变表示系统在化学反应过程中的焓变化,而焓变反应热则是表征反应热力学特征的重要指标。
3.2 熵变与熵变反应熵熵是反映系统混乱程度的物理量,熵变表示系统在化学反应过程中的熵变化,而熵变反应熵则是衡量反应熵学特征的重要指标。
四、化工热力学的应用4.1 热力学循环过程热力学循环过程是化工工艺中常用的一种能量转化方式,如卡诺循环、蒸汽动力循环等。
4.2 化学反应平衡热力学在研究化学反应平衡时也发挥着重要作用,例如利用平衡常数计算反应的热力学数据。
五、个人观点与理解化工热力学作为化学工程专业的基础课程,对于深入理解工业过程以及提高工艺效率具有重要意义。
我认为掌握好化工热力学的基本原理和应用方法,可以为我们的未来职业发展打下坚实的基础。
在学习化工热力学过程中,我发现系统与环境的概念十分重要。
《化工热力学》课程教学大纲
《化工热力学》课程教学大纲授课专业:化学工程与工艺学时数:72学分数:4一、课程的性质和目的本课程是在物理化学等先修课的基础上讲解的,本课程应在学生学过物理化学,经过工厂认识实习,并具备化工过程与设备的知识基础上讲授。
《化工热力学》是化学工程与工艺专业本科生的一门重要的专业基础课,也是该专业的主干课程。
热力学是一门研究能量、物质和它们之间相互作用规律的科学。
在化工生产以及化工过程的开发设计中有重要的意义,它不但成为化工过程各环节进行理论分析的依据,而且提供了有效的计算方法,成为化学工程学的重要组成部分,是化学工程与工艺专业学生必须掌握的专业基础知识,其主要任务是培养学生运用热力学原理分析和解决化工生产过程中有关能量转换、相变和化学变化的实际问题的能力,初步掌握化学过程设计与研究中获取物性数据,对化工过程进行有关计算的方法,也为后继专业课的学习和进行化工过程研究、开发与设计奠定必要的理论基础。
本课程是双语教学,可引导化工工艺类各专业学生在学习了大学英语和专业英语的基础上,能以较快速度阅读、理解并掌握英语原著的精神,培养以英语做习题、回答问题与进行讨论的能力,进一步提高学生对英语的读、听和写的能力,熟悉科技英语的表达方式,有利于今后与国际同行的交流。
二、课程教学内容第一章绪论(10学时)主要内容:1、了解化工热力学的范围,化工热力学是如何形成一门专门的学科的,化工工程师要用化工热力学的知识去解决什么问题。
2、弄清一些基本概念(温度、力、能量、功……)的来历和定义,特别是质量与重量,重量与压力,热、功、能的相互关系和相互转换重点:化工热力学的一些基本概念难点:重量(力)与质量的区别,单位的转换,影响测温正确性的因素第二章:第一定律及其它基本概念(10学时)主要内容:1.证明功与热可互相转换的焦耳实验热与内能能量的不同形式(位能、动能、内能、化学能)基于能量守恒的热力学第一定律热容与比热2.封闭系统与稳定流动过程状态函数与焓第一定律的两种表达式3.热力学状态独立变量与相律4.平衡的概念可逆过程及其必须的条件重点:封闭系统与稳定流动过程第一定律表达;状态函数与焓难点:稳定流动过程第一定律;能量的可利用程度或品质高低的衡量第三章:纯流体的容量性质(12学时)主要内容:1.纯物质的PVT性质维里方程理想气体及其状态方程压缩因子2.维里方程的应用第二、第三维里系数二项与三项截项式应用范围3.立方型状态方程及其应用4.普遍化关系重点:理想气体与实际气体的差别,P-V-T相图及其相图上的重要概念,理想气体状态方程、维里方程截项式与三次状态方程的不同应用范围难点:均相混合物性质的计算,纯物质的临界点的数学特征约束状态方程常数的方法。
化工热力学教案
化工热力学教案一、教学目标:1.了解热力学的基本概念和基本定律;2.掌握热力学的基本计算方法;3.能够运用热力学知识解决工程问题;4.培养学生的热力学分析和解决问题的能力。
二、教学重点:1.热力学基本概念的理解;2.热力学基本定律的掌握;3.热力学计算方法的熟练运用。
三、教学难点:1.热力学的基本定律的理解和掌握;2.热力学计算方法的运用能力培养。
四、教学内容:第一章热力学基本概念1.1热力学的发展与应用1.2热力学的基本概念1.3系统与界面1.4热平衡与热力学状态1.5热力学性质和过程第二章热力学基本定律2.1能量守恒定律2.2熵增大定律2.3焓守恒定律2.4物质守恒定律第三章理想气体3.1理想气体的基本特性3.2理想气体状态方程3.3理想气体定容热容和定压热容3.4理想气体的热力学过程第四章热力学循环4.1热力学循环的基本概念4.2卡诺循环4.3蒸汽动力循环第五章绝热过程与绝热流体5.1绝热过程的特点5.2绝热过程的计算方法5.3绝热流体的特性五、教学方法:1.讲授:通过教师的讲解,向学生传达热力学的基本概念、基本定律和计算方法;2.讨论:引导学生积极参与课堂讨论,进一步加深对热力学的理解;3.实验:组织学生参与相关实验,提高实践能力和动手能力;4.作业:布置课后作业,巩固和扩展学生的知识。
六、教学评价:1.平时表现:包括参与讨论、实验操作和作业情况;2.期中考试:对学生对热力学基本概念、基本定律和计算方法的掌握情况进行考核;3.期末考试:对学生全面的热力学知识进行考核。
七、教学资源:1.教材:《化工热力学教程》陈新志版;2.多媒体设备:投影仪、电脑等;3.实验仪器:热力学实验设备。
八、教学进度:第一章热力学基本概念:2周第二章热力学基本定律:2周第三章理想气体:2周第四章热力学循环:2周第五章绝热过程与绝热流体:2周复习与总结:1周期中考试:1周总复习与期末考试:1周九、教学反馈:根据学生的学习情况和反馈意见,及时调整教学方法和内容,提高教学质量。
化工热力学教案范文
化工热力学教案范文一、教学目标:1.了解热力学的基本概念和原理。
2.掌握热力学的基本计算方法。
3.了解热力学在化工过程中的应用。
二、教学内容:1.热力学的基本概念和原理(1)热力学的定义和研究对象(2)热力学系统的分类和状态(3)热平衡和热力学势(4)热力学第一定律和第二定律2.热力学的基本计算方法(1)温度、压力和体积的关系(2)物质的状态方程和理想气体方程(3)焓和熵的计算方法(4)热力学循环和热力学效率3.热力学在化工过程中的应用(1)焓变和熵变的计算(2)化学反应的热力学分析(3)化工过程的热力学计算三、教学方法:1.讲授法通过讲解热力学的基本概念和原理,引导学生理解热力学的基本知识。
2.实验法通过实验展示热力学的应用,在实际操作中体验热力学的基本计算方法。
3.讨论法以案例和问题为基础,组织学生进行讨论,提高学生分析和解决问题的能力。
四、教学过程:1.引入通过引入一个化工过程的实际案例,引发学生对热力学的兴趣。
2.讲解(1)讲解热力学的基本概念和原理,如热力学的定义和研究对象,热力学系统的分类和状态,热平衡和热力学势,热力学第一定律和第二定律等。
(2)讲解热力学的基本计算方法,如温度、压力和体积的关系,物质的状态方程和理想气体方程,焓和熵的计算方法,热力学循环和热力学效率等。
(3)讲解热力学在化工过程中的应用,如焓变和熵变的计算,化学反应的热力学分析,化工过程的热力学计算等。
3.实验进行一个简单的实验,如通过测量其中一种物质的压力和体积,计算其温度。
4.讨论根据实验结果,组织学生讨论该物质的状态方程和热力学性质。
5.总结对本节课的内容进行总结,强调热力学在化工中的重要性和应用。
五、教学评价:通过作业和考试等方式,对学生的理解和掌握程度进行评价。
六、教学资源:1.教学课件2.实验设备和材料3.教学参考书籍七、教学反思:1.本节课的教学内容较为复杂,需要根据学生的实际情况进行适当的调整和简化。
化工热力学教案
化工热力学教案第一章绪论★基本要求目的使学生了解化工热力学研究对象及其在化工中应用。
★重点化工热力学研究的特点★难点通过大量举例使学生深刻认识化工热力学的重要作用1、化工热力学的目的和任务化工过程中离不开化工物性,化工物性源于实验测定。
但化学物质的数目种多,由此组成的混合物更是数不胜数。
可见物性的测定需要花费大量的人力、物力和财力,而且测定的实验数据不一定就是实际过程所需要的,所以通过一定的理论方法,从容易测量的性质推测难测量的性质、从有限的实验数据获得更系统的物性的信息具有重要的理论和实际意义。
化工热力学就是运用经典热力学的原理,结合反映系统特征的模型,解决工业过程(特别是化工过程)中热力学性质的计算和预测、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用等实际问题。
2、化工热力学与物理化学的关系化工热力学与物理化学关系密切,物理化学的热力学部分已经介绍了经典热力学的基本原理和理想系统(如理想气体和理想溶液等)的模型,化工热力学将在此基础上,将重点转移到更接近实际的系统。
3、热力学性质的普遍化关系式理论和实验均表明,物质的均相热力学性质总是可以表示为组成和另外任意两个强度性质的函数,如M=M(T,p,{x})若给定了T,p和组成,系统的状态就确定下来了,其它的所有的热力学性质也就随之而确定下来。
我们称能确定体系状态的强度性质最小数目为自由度,用于确定体系状态的强度性质称为独立变量,其它需要求解的强度性质称为从属变量。
采用经典热力学原理就可以得到热力学性质之间的普遍化关系式。
它是热力学性质计算的基础,但是要真正用于具体系统性质的计算还必须引入反映系统特征的模型。
4、经典热力学的局限性经典热力学不能独立地解决实际问题,而需要与表达系统特征的模型相结合。
系统的特征的本质是分子间的相互作用,属于统计力学的范畴,这是经典热力学的局限之一,也是化工热力学解决实际问题的特色之一。
5、化工热力学的主要内容经典热力学原理,必须结合反映系统特征的模型,才能应用于解决化工过程的实际问题,我们称“原理-模型-应用”为化工热力学内容“三要素”。
化工热力学基本概念和重点讲课稿
化工热力学基本概念和重点第一章热力学第一定律及其应用本章内容:*介绍有关热力学第一定律的一些基本概念,热、功、状态函数,热力学第一定律、热力学能和焓,明确准静态过程与可逆过程的意义,进一步介绍热化学。
第一节热力学概论*热力学研究的目的、内容*热力学的方法及局限性*热力学基本概念一.热力学研究的目的和内容目的:热力学是研究热和其它形式能量之间相互转换以及转换过程中所应遵循的规律的科学。
内容:热力学第零定律、第一定律、第二定律和本世纪初建立的热力学第三定律。
其中第一、第二定律是热力学的主要基础。
一.热力学研究的目的和内容把热力学中最基本的原理用来研究化学现象和化学有关的物理现象,称为化学热力学。
化学热力学的主要内容是:*利用热力学第一定律解决化学变化的热效应问题;*利用热力学第二律解决指定的化学及物理变化实现的可能性、方向和限度问题,建立相平衡、化学平衡理论;*利用热力学第三律可以从热力学的数据解决有关化学平衡的计算问题。
二、热力学的方法及局限性方法:以热力学第一定律和第二定律为基础,演绎出有特定用途的状态函数,通过计算某变化过程的有关状态函数改变值,来解决这些过程的能量关系和自动进行的方向、限度。
而计算状态函数的改变只需要根据变化的始、终态的一些可通过实验测定的宏观性质,并不涉及物质结构和变化的细节。
二、热力学的方法及局限性优点:*研究对象是大数量分子的集合体,研究宏观性质,所得结论具有统计意义。
*只考虑变化前后的净结果,不考虑物质的微观结构和反应机理,简化了处理方法。
二、热力学的方法及局限性局限性:*只考虑变化前后的净结果,只能对现象之间的联系作宏观的了解,而不能作微观的说明或给出宏观性质的数据。
例如:热力学能给出蒸汽压和蒸发热之间的关系,但不能给出某液体的实际蒸汽压的数值是多少。
*只讲可能性,不讲现实性,不知道反应的机理、速率。
三、热力学中的一些基本概念*系统与环境系统:用热力学方法研究问题时,首先要确定研究的对象,将所研究的一部分物质或空间,从其余的物质或空间中划分出来,这种划定的研究对象叫体系或系统(system)。
化工热力学授课教案ch
化工热力学授课教案CH一、课程简介章节名称:化工热力学概述教学目标:1. 理解化工热力学的基本概念和研究对象。
2. 掌握化工热力学的基本原理和方法。
3. 了解化工热力学在化工领域中的应用。
教学内容:1. 化工热力学的定义和研究对象。
2. 化工热力学的基本原理和方法。
3. 化工热力学在化工领域中的应用。
教学方法:1. 讲授:通过讲解化工热力学的定义、基本原理和方法,使学生理解并掌握相关概念。
2. 案例分析:通过分析化工热力学在实际化工过程中的应用,使学生了解其重要性。
二、状态参数和热力学基本定律章节名称:状态参数和热力学基本定律教学目标:1. 理解状态参数的概念和作用。
2. 掌握热力学基本定律的内容和意义。
教学内容:1. 状态参数的定义和分类。
2. 热力学第一定律:能量守恒定律。
3. 热力学第二定律:熵增原理。
4. 热力学第三定律:绝对零度的不可达到性。
教学方法:1. 讲授:通过讲解状态参数的概念、分类和热力学基本定律的内容,使学生理解并掌握相关概念。
2. 互动讨论:通过提问和回答,引导学生深入理解热力学基本定律的意义。
三、单一组分系统的热力学性质章节名称:单一组分系统的热力学性质教学目标:1. 理解单一组分系统的概念和特点。
2. 掌握单一组分系统的热力学性质的计算方法。
教学内容:1. 单一组分系统的定义和特点。
2. 单一组分系统的热力学性质:温度、压力、比容、比热等。
3. 单一组分系统的热力学性质的计算方法:热力学图表、热力学公式等。
教学方法:1. 讲授:通过讲解单一组分系统的概念、特点和热力学性质的计算方法,使学生理解并掌握相关概念。
2. 练习题:通过解答练习题,巩固学生对单一组分系统的热力学性质的计算方法的掌握。
四、混合组分系统的热力学性质章节名称:混合组分系统的热力学性质教学目标:1. 理解混合组分系统的概念和特点。
2. 掌握混合组分系统的热力学性质的计算方法。
教学内容:1. 混合组分系统的定义和特点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
化工热力学名词解释化工热力学名词解释1、(5分)偏离函数:*M M M R -= 指气体真实状态下的热力学性质M 与同一T ,P 下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。
2、(5分)偏心因子:000.1)lg(7.0--==r T s r P ω 表示分子与简单的球形流体(氩,氪、氙)分子在形状和极性方面的偏心度。
3、(5分)广度性质4、(5分)R-K 方程(Redlich -Kwong 方程)5、(5分)偏摩尔性质:偏摩尔性质ij n P T ii n nM M ≠∂∂=,,])([在T 、P 和其它组分量n j 均不变情况下,向无限多的溶液中加入1mol 的组分i 所引起的一系列热力学性质的变化。
6、(5分)超额性质:超额性质的定义是 M E = M -M id ,表示相同温度、压力和组成下,真实溶液与理想溶液性质的偏差。
ΔM E 与M E 意义相同。
其中G E 是一种重要的超额性质,它与活度系数7、(5分)理想溶液:理想溶液有二种模型(标准态):^fiid= X i f i (LR ) 和^fiid= X i k i (HL )有三个特点:同分子间作用力与不同分子间作用力相等,混合过程的焓变化,内能变化和体积变化为零,熵变大于零,自由焓变化小于零。
8、(5分)活度:化工热力学简答题1、(8分)简述偏离函数的定义和作用。
偏离函数定义, *M M M R -=指气体真实状态下的热力学性质M 与同一T ,P 下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。
如果求得同一T ,P 下M R ,则可由理想气体的M* 计算真实气体的M 或ΔM 。
2、(8分)甲烷、乙烷具有较高的燃烧值,己烷的临界压力较低,易于液化,但液化石油气的主要成分既不是甲烷、乙烷也不是己烷,而是丙烷、丁烷和少量(1)界温度也低于夏天的最高温度,也就是说,即使压力再高,也不能使它们液化。
(2)尽管己烷的临界压力较低,但它的正常沸点远高于常温,即在常温它不易气化,不利于燃烧。
3、(6分)工程上常见的汽液平衡问题有哪些类型?4、(6分)相平衡的热力学一致性检验用热力学的普遍原理来检验实验数据的可靠性。
检验的基本公式是Gibbs-Duhem方程。
该方程确立了混合物中所有组分的逸度(或活度系数)之间的相互关系。
常用的方法是面积检验法和点检验法。
汽液平衡数据的热力学一致性是判断数据可靠性的必要条件,但不是充分条件。
3. 相平衡的热力学一致性检验5、(6分)卡诺定理的主要内容是是么?所有工作于等温热源和等温冷源之间的热机,以可逆热机效率最大,所有工作于等温热源和等温冷源之间的可逆热机其效率相等,与工作介质无关。
ηmax=1-T2/T16、(6分)如何利用热力学第一定律测量湿蒸汽的干度?采用节流原理,当湿蒸汽充分节流后变为过热蒸汽,测定过热蒸汽的温度、压力得知过热蒸汽的焓值,从而求得湿蒸汽的干度。
7、(6分)什么是理想功、损失功?理想功是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按完全可逆的过程进行时,理论上可以产生的最大功或者必须消耗的最小功。
损失功时指给定相同的状态变化时的不可逆实际功与理想功之间的差值。
Wl=Wac -Wid在热功转化的实际热机循环中,将5Mpa、40℃水在锅炉中定压加热到400℃的过热蒸汽。
(1)计算其过程的焓变。
工程中常采用水的热力学图或表来查询过程始态和终态的焓值进行计算。
现技术员小张使用不同来源的水蒸汽表或图(均是正式的权威出版物,数据可靠)查到同一状态点的焓值h 值竟相差较大,为什么?工程中使用热力学性质图、表来求解热力学过程的焓变、熵变时要注意什么问题。
(2) 请自行给出已知条件,计算工质在锅炉所吸收的热量Q 。
(答题时只需给出解题的步骤和方法,不必给出具体结果)(1)状态(T 、P )的焓值H 是相对于某一基准态的焓值。
1分如基准态规定不同,同一状态点(T 、P )其焓值也是不同的。
小张遇到问题,因不同来源水蒸汽图或表的焓值基准态规定不同造成的。
4分 要注意问题:所查询过程始态和终态的焓值的基准态应相同。
2分 (2)对锅炉进行能量衡算Q + W = △H + △[(1/2)C 2 ]+ △(gh ) 1分W ≈0 △(gh) ≈0 △[(1/2)C 2 ] ≈0 1分 ∴ Q ≈△H 1分 方法一:△H = H 2- H 1 [KJ/Kg] 查水蒸汽图或表的始、末态的焓值。
1分 方法二:设计过程计算焓变(1分)5Mpa 、40℃水→5Mpa 饱和水→5Mpa 饱和水蒸汽→5Mpa 、400℃的过热蒸汽。
据热容进行显热计算)(12121t t C dt C H p t t p -≈=∆⎰[KJ/Kg],据汽化潜热进行相变热计算。
1、 二元体系的活度计算式 ⎩⎨⎧+=-=)25.0(ln )25.1(ln 12212212x x x x γγ的模型是否有合理?请分析说明。
如果该模型合理,则应满足G-D 方程0)(ln )(ln 2211=+γγd x d x 1分222211)(ln )(ln dx d x dx d x γγ-= 1分 而 )65()1()(ln 222211x x x dx d x -⋅-=γ1分 )56)(1()(ln 222222--⋅-=-x x x dx d x γ 1分 该模型合理 2、请举两个例子简单说明热力学第二定律在实际中的应用。
(1)夏天从低温热源(房间)将热量移到高温热源(环境)以实现制冷的效果,(1分)该过程是不能自发进行的(1分)。
而借助空调消耗电功,则制冷循环就可自发进行了,即可将热量从低温热源移到高温热源。
(1分)(2)冬天从低温热源(环境)将热量移到高温热源(房间)以实现供热的效果,(1分)该过程是不能自发的(1分)。
而借助空调消耗电功,则热泵供热循环就可自发进行了。
(1分)1.写出①稳定流动系统热力学第一定律的一般形式;②当流体流经泵和③流经换热器时系统热力学第一定律的简化形式。
答:稳定流动系统的热力学第一定律表达式为:s W Q z g u H +=∆+∆+∆221(1) 流体流经换热器传质设备W s =0;另外,考虑动能项和势能项与焓变之间的数量级差别,动能项和势能项可以忽略,即0212≈∆u ,0≈∆z g ;因此,稳流系统热力学第一定律可化简为:Q H =∆ 流体流经泵、压缩机、透平等设备在数量级的角度上,动能项和势能项不能与焓变相比较,可以忽略,即0212≈∆u ,0≈∆z g ;即:s W Q H +=∆若这些设备可视为与环境绝热,或传热量与所做功的数值相比可忽略不计,那么进一步可化简为:s W H =∆2.完成相平衡体系求解过程框图。
假设体系为部分理想系,已知总压及液相各组成,求该体系温度及汽相组成(ξ为某一有限小数)。
解:汽相中组分i 分逸度系数=V iφˆ ,饱和蒸汽中纯组分i 的逸度系数=S i φ组分i 在汽相分逸度系数=V i φˆ 1 ,=S i φˆ 11、 以二元溶液为例,写出三种计算偏摩尔性质的方法,要求写出详细计算方法,步骤或所需的公式。
2、 (1)图解法,如图示 。
输出T ,y(2)公式法(3)偏摩尔混合变量法 (4)由定义式(5)有吉布斯—杜亥姆方程。
2、写出开系稳流过程的热力学第一定律表达式,并举一应用实例。
2s 1h u g Z q W 2∆+∆+∆=-(以1Kg 为基准)对于换热过程,21u 2∆=0,g Z ∆=0,2s 1h u g Z q W 2∆+∆+∆=-s W =0h q ∴∆=。
换热量可由过程的焓变化求出。
(举例可任意)证明题:某二元溶液的偏摩尔焓可由如下方程表示:A Bx H H +=-2211 A Bx H H +=-2122式中:H 1、H 2分别为纯组分1和2的焓,A 、B 是温度和压力的函数;问:从热力学角度考虑该对方程是否合理? 解: 等T ,等P i i x dM 0=∑ 1122x dH x dH 0+= 21211dH dH x x 0dx dx += 122211dx H d x dx H d x = 1221x 2Bx x 2Bx = =∴左式右式 即从热力学角度考虑该对方程合理。
1、试证明单组分系统T -S 图上等压线的斜率大于零。
. 解: pp p p S H H T S H H T S T ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂•⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∂∂•∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂)( Θ p p C T H =⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ T S H p =⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∴ 0φpp C T S T =⎪⎭⎫⎝⎛∂∂2、出真实溶液的超额焓V E 与混合过程焓变化ΔV 的关系并说明原因。
解:id E H H H -= id E H H H ∆-∆=∆对于理想溶液:0=∆id H∴ H H E ∆=∆E id E H H H H ∆=-=∴ H H E ∆=3、试按热力学观点分析如下活度系数方程的正确性(A 、B 仅是T 、P 的函数):B)-(A 2Ax ln 221+=γA)-(B 2x ln 212+=B γ解:恒温恒压下D G - Eq 0ln =∑i i d x γ (2分)+111ln dx d x γ0ln 122=dx d x γ 21dx dx -= (1分)212111112ln ln x Ax dx d x dx d x -=-=γγ 211222ln x Bx dx d x =γ )(222ln ln 212121212111A B x x x Bx x Ax dx d x dx d x -=+-=+-γγ (2分) 当A=B 时,符合热力学一致性检验。