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五、本课程在化学工程课程体系中的地位和作用 热导率 1、热导率的定义 0 t τ 0 τ 依时性流体剪应力与应力作用时间的关系 非依时性流体 震凝性流体 触变性流体 （二） 分子热量传递的数学描述 对于各向同性的均匀一维导热，热量通量可以用下式来表示 “－”表示热量通量的方向与温度梯度的方向相反，即热量总是沿着温度降低的方向传递的。 为温度梯度 q ——热通量，单位 λ——热导率，单位 ——傅立叶导热定律 在数值上等于单位温度梯度下的热通量 ， 是物质的物理性质之一 。 一般，金属的热导率最大，非金属固体次之，液体的较小，气体的最小。 * * 传递过程基础 任课教师：范宝安 学时数：36学时 办公电话办公地点：6446 任课教师：范宝安（1977－) 职 称：副教授 职 务：实验室主任 自我介绍 研究方向：化工清洁生产与绿色制造、 　　　　　节能减排等。 主讲课程：化工原理、传递过程原理(研究生)、化学反应工程（双语）等。 联系方式：E-Mail: fanbaoan@ M.P. 学 历：研究生 学 位： 博 士 2007年毕业于中国科学院过程工程研究所，并于武汉科技大学任教 课程的性质： 本课程是培养面向21世纪化工类专业技术人才的专业基础课。目的是使学生通过对传递过程理论的学习，掌握在化工生产中处理传递过程的数学方法，建立起数学模型的概念，以便在今后的化工生产、管理及研究等工作中自觉地将理论与实践结合起来。 本课程将化工单元操作（化工原理）的共性归纳为动量、热量和质量传递（“三传”）的原理系统地加以论述，将化学工程的研究方法由经验分析上升为理论分析。 本门课程与化工单元操作(化工原理)一起构成了研究化工生产中物理过程进行的速率及实现物理过程的装置为主要内容的化学工程专业基础课。 化工生产中涉及到的各种单元操作均可归入动量、热量与质量三种传递理论中，而且这三种传递彼此遵循类似的规律，可以结合起来进行研究，它是单元操作在理论方面的进一步深化和发展。 第1章 传递现象导论 一、本课程的研究内容 传递现象研究的是在物体内部和不同物体之间的动量传递、热量传递和质量传递规律（传递的机理和传递速率）。 1. 什么是动量传递？ 2. 什么是热量传递？ 3. 什么是质量传递？ 第一节 课程概述 传递现象是自然界和工程技术中普遍存在的现象。对于任何处于不平衡状态的物系，一定会有某些物理量由高强度区向低强度区转移。物理量朝平衡转移的过程即为传递过程。 传递过程就是研究传递现象的发生机理及其传递规律的一门课程，这门课程通过研究动量传递、热量传递和质量传递发生的速率与传递推动力(速度梯度、温度梯度、浓度梯度或化学位梯度)之间的关系探索各种传递现象的内在规律，并由此确定各个强度性质的物理量(速度、温度和浓度)随时间和空间的变化关系。 传递现象发生的原因是物系内部存在温度差、速度差、浓度差，即物系内部存在某种强度性质物理量的不均匀性。这种不均匀性导致了物系处于一种热力学不平衡状态。根据热力学第二定律，任何一个孤立体系都有自发朝平衡状态发生变化的趋势，使体系的物质和能量分布达到均一化，即自发地向熵增大的方向变化。由此可见，传递现象发生的本质原因是受热力学第二定律的支配，体系存在着自发向平衡状态发生变化的趋势。 二、课程的发展历程 20世纪20年代以前 工艺过程 20年代－60年代 单元操作 60年代以后 传递现象 三、课程的研究的目的与意义 研究目的： 了解各类传递过程的机理，寻找提高传递过程的速率提供方法； 建立传递过程的数学模型，为设备的改进和生产过程的控制提供依据。 研究意义： 研究动量、热量和质量传递的机理和传递规律，不但可以为化工过程提供数学模型，还可以从理论上计算传递过程的速率。这对于化工过程和设备的开发、设计和优化起着非常重要的作用。另一方面，从过程发生的速率角度对动量、热量和质量传递现象进行综合分析，还可以发现三类传递现象之间的类似性和本质上的一致性。 对于学生的个人来讲，学好这门课的意义在于： 这门课程是工科类考研专业课之一； 学好这门课还是完成本专业培养方案的需要； 学好这门课有助于争取更高的奖学金； 学好这门课也是找个好工作的需要； 学好这门课可能会使今后的日常工作得心应手。 数学 物理 化学 计算科学 化学反应动力学 传递过程原理 反应 工程 化工 原理 化学工程专业课程体系 六、本课程的应用领域 由于传递现象无处不在，因此本课程不仅在工程