《大学物理》课程PPT教学课件（二）第20章 热力学第一定律和第二定律 20.1 热力学基本概念 20.2 热力学第一定律及其应用

第一章 绪论 第二章 流体的P-V-T关系 第三章 流体的热力学性质 第四章 化工过程的能量分析 第五章 蒸汽动力循环与制冷循环 第六章 溶液的热力学性质 第七章 相平衡 第八章 化学反应平衡 第九章 界面吸附 第十章 物性数据估算

§2-1 热力学第一定律的本质 §2-2 热一律的推论——内能 §2-3 闭口系能量方程 § 2-4 开口系能量方程 §2-5 稳定流动能量方程 §2-6 稳定流动能量方程应用举例

通过热力学计算分析了Al在铁水中与氧和硫反应的平衡活度,当CaO和Al同时加入铁水中,适量的Al会提高CaO的脱硫能力.探讨了在Al的参与下,CaO作为脱硫剂时的脱硫热力学反应机理,以及Al2O3和CaF2对铁水脱硫的作用

利用热力学方法,针对铁液中铁水深脱硫条件所需要的低氧含量,研究了Al-C-O平衡时铁溶液中氧含量的变化规律.通过对C、Al及Al-C复合脱氧反应脱氧常数的比较得出,在1573K温度下,铁液中用Al-C复合脱氧,其脱氧能力比单独使用C脱氧能力强.用热力学理论得出1573K温度下铁液中用Al-C复合脱氧的平衡曲线.研究表明:在温度一定时,随着C的活度aC的增大,Al-C复合脱氧能力逐渐增强;在aC一定的情况下,随着温度的升高,Al-C复合脱氧能力逐渐减弱

在连续介质热力学框架内,以热力学第二定律为出发点,推导出裂纹愈合耗散不等式,确定了描述裂纹愈合过程的热力学内变量H的定义形式.裂纹愈合过程内变量的提出,不仅可以将裂纹愈合过程模型化,而且还可以建立裂纹愈合过程的演化方程和本构方程,为裂纹愈合过程的定量分析提供可能性

通过FactSage 6.0热力学软件计算,研究了合金钢中镁铝尖晶石(MgO.Al2O3)形成和向低熔点复合夹杂物转化的热力学条件,以及钙处理对钢液成分和夹杂物成分的影响.研究结果表明:钢中生成镁铝尖晶石夹杂物需要镁的含量较低;当钢液中溶解钙的质量分数为1×10-6时,镁铝尖晶石会转化变成液态的复合夹杂物;随着钙加入量的增加,液态复合夹杂物中Al2O3和MgO的含量继续降低,CaO的含量继续增加,SiO2的含量较低,基本保持不变;随着钙加入量的增加,钢液中的氧含量会降低,镁含量增加

钢中的碳氮析出物通过细晶强化和析出强化方式对钢的力学性能有非常重要的作用.基于规则溶液的双亚点阵模型(其中一个为金属亚点阵,另一个为间隙原子亚点阵)建立了碳氮化钛、氮化铝以及硫化锰的热力学计算模型用以研究析出物的析出开始温度、给定温度的奥氏体成分,并将这一结果应用于CSP过程.经计算得Ti (CxN1-x),MnS和AlN的析出温度分别是1200℃,1440℃和1010℃,最大的体积分数分别为2.315×10-5,4.18×10-4和3.1×10-4.对比发现热力学的计算结果与Thermo-Calc的计算结果和有关文献的实验数据有较好的一致性

能从能量的观点理解热力学第一定律及其表达式 掌握ΔU=W+Q的适用范围,初步运用能量守恒定律 分析、计算、解决有关问题。 明确热力学能、功和热的定义和意义。 掌握不同过程体积功的计算

对高水充填材料的烧结和水化反应过程进行了热力学计算与分析,阐明了高水充填材料的主要热力学性质以及所表现出的强度,稠度和风化等物理化学特性