化工热力学第一章.pptVIP

第1页，共35页，星期日，2025年，2月5日课程性质：化学工程与工艺专业必修课学时：56（含16学时实验）学分：3.5考核：闭卷考试70%，平时成绩10%，实验成绩20%第2页，共35页，星期日，2025年，2月5日答疑时间：周三下午专业教研室：食品化工楼C207作业：A4纸正反两面写，每周课前交学习：课堂主动听，作业独立完成，多讨论联系方式：电E-mail：xiaozhexie@163.com第3页，共35页，星期日，2025年，2月5日第一章绪?言一、热力学研究的目的及意义3）计算平衡状态下的热力学性质（重点）2）解决平衡问题，特别是相平衡1）对过程进行可行性分析，使能量有效利用1研究的目的运用经典热力学原理解决实际问题§1-1化工热力学的目的和任务第4页，共35页，星期日，2025年，2月5日2热力学研究的意义通过一定的理论方法，将热力学性质与p、T和组成等直接测量的物理量联系起来，为物性间的相互推算提供基础。第5页，共35页，星期日，2025年，2月5日M=M（T，p，{x}）公式1-1T，p和组成系统的状态其它的所有的热力学性质第6页，共35页，星期日，2025年，2月5日由此可实现:3)当实验数据有误差时，可以由经典热力学的普遍化关系检验、评价、筛选实验数据。2)从有限的实验数据获得更系统的物性的信息；1)从容易测量的性质推测难测量的性质；第7页，共35页，星期日，2025年，2月5日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。第8页，共35页，星期日，2025年，2月5日二.化工热力学的含义经典热力学的原理模型解决化工过程实际问题。第9页，共35页，星期日，2025年，2月5日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。第10页，共35页，星期日，2025年，2月5日§1-2化工热力学与物理化学的关系物理化学经典热力学基本原理理想体系模型接近实际的体系化工热力学第11页，共35页，星期日，2025年，2月5日§1-3经典热力学的局限性1??经典热力学以宏观方法研究平衡态体系热力学称为经典热力学。2经典热力学的特点大量宏观现象普遍性规律研究方法简单、可靠、解决工程问题比较容易观察、实验第12页，共35页，星期日，2025年，2月5日3经典热力学的局限1）不能解释微观本质2）不能描述过程变化的细节，也无法解释其发生变化的内部原因3）在解决实际问题时，需要与表达系统特征的模型相结合，即需要与研究系统特征的统计力学相结合。第13页，共35页，星期日，2025年，2月5日§1-4化工热力学的研究方法1经典热力学与统计力学相结合既是经典热力学的局限又是化工热力学解决实际问题的特色之一。2借助计算机的应用，得到解析化的、系统的信息第14页，共35页，星期日，2025年，2月5日§1-5化工热力学的主要内容

?????“原理-模型-应用”为化工热力学内容“三要素”。原理是基础，应用是目的，模型是应用中不可缺少的工具。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。第15页，共35页，星期日，2025年，2月5日模型—第2、4章原理—第3、4章应用—第5、6章在其他领域的应用—第7章，为高等化工热力学承前启后。第16页，共35页，星期日，2025年，2月5日§1-6热力学基本概念回顾??一系统与环境热力学研究的对象总是选择宇宙中的一部分，这部分选定的空间称为系统，其余为环境。系统又分为：1封闭系统：与环境无物质传递是化工热力学最感兴趣的系统之一第17页，共35页，星期日，2025年，2月5日2敞开系统：与环境有物质传递均相敞开系统是非均相系统达到平衡的前提，其热力学关系式表达了与环境间能量、物质传递对系统性质的影响。当T、p一定时,是混合物性质与组成的关系。第18页，共35页，星期日，2025年，2月5日非均相封闭系统在没有达到平衡状态