工程热力学的研究内容： ❖ 1. 热力学基本定律，包括基本概念及定义与热力学第一定律、熵与热力学第二定律等。 ❖ 2. 工质的热力性质，包括一般热力学关系，理想气体、水蒸汽、理想气体混合物、湿空气的热力性质的计算及图表的应用。 ❖ 3. 热力过程及热力循环，包括典型热力过程的分析以及气体与蒸汽的流动、气体压缩、蒸汽动力循环、气体动力循环和制冷循环的分析计算 ❖ 4. 化学热力学基础。 本课件章节内容：绪论 第一章——基本概念 第二章——理想气体的性质 第三章——热力学第一定律 第四章——理想气体的热力过程及气体压缩 第五章——热力学第二定律 第六章——热力学微分关系式及实际气体性质 第七章——水蒸气 第八章——湿空气 第九章——气体和蒸汽的流动 第十章——动力循环 第十一章——致冷循环 第十二章——化学热力学基础

一、理解热力学第二定律的实质及其数学表达式。 理解热力学函数熵(S)、 Helmholtz函数(A)以及 Gibbs函数(G)的概念和意义,并掌握它们改变量 的计算方法。 二、掌握热力学第三定律实质。 三、根据条件,灵活应用S、△A和△G来判断过程 进行的方向与限度。 四、掌握热力学函数之间的关系、热力学基本方程、 偏微商变换方法及特定条件下相应热力学关系式的应用。 • §3.1 卡诺循环 • §3.2 热力学第二定律 • §3.3 熵，熵增原理 • §3.4 单纯pVT变化熵变的计算 • §3.5 相变化的熵变 • §3.6 热力学第三定律和化学变化过程熵变的计算 • §3.7 亥姆霍兹函数和吉布斯函数 • §3.8 热力学基本方程 • §3.9 克拉佩龙方程 • §3.10 吉布斯-亥姆霍兹方程和麦克斯韦关系式

§1.1 热力学的研究对象 §1.2 几个基本概念 1. 系统和环境 2. 状态和状态函数 3. 过程与途径 4. 热力学平衡系统 §1.3 能量守恒——热力学第一定律 1.热力学能的概念 2.功和热的概念 3.热力学第一定律的数学表达式 §1.4 体积功 1.体积功 2.可逆过程 3.相变体积功 §1.5 定容及定压下的热 §1.6 理想气体的热力学能与焓 1. Joule实验 2. 理想气体的热力学能: U = f(T) 3. 理想气体的焓: H = f(T) §1.7 热容 §1.8 理想气体的绝热过程 §1.9 实际气体的节流膨胀 Joule-Thomson实验 节流膨胀的热力学特点 实际气体经节流膨胀后的温度变化 §1.10 化学反应的热效应 1.化学反应的热效应 2.定容反应热与定压反应热 3.反应进度 4.热化学方程式的写法 5.反应热的测量 §1.11 生成焓与燃烧焓 §1.12 反应焓与温度的关系——基尔霍夫方程

一、理解热力学基本概念、热力学能和焓的定义;掌握热力学第一定律的文字表述及数学表述。 二、理解热与功的概念并掌握其正、负号的规定;掌握体积功计算,同时理解可逆过程的意义特点。 三、重点掌握运用热力学数据计算在单纯pT 变化、相变化、化学变化过程中系统的热力学能变、焓变以及过程热和体积功。 2.1 热力学基本概念 2.2 热力学第一定律 2.3 恒容热、恒压热、焓 2.4 热容、恒容变温过程、恒压变温过程 2.5 焦耳实验、理想气体的热力学能、焓 2.6 气体可逆压缩过程理想气体绝热可逆过程方程式

§1-1 热力学研究的对象、方法及局限性 §1-2 一些热力学的基本概念 §1-3 可逆过程与最大功 §1-4 热力学第一定律及热力学能 §1-5 等容热、等压热及焓 §1-6 热容及热的计算 §1-7 热力学第一定律的应用Ⅰ——简单参量变化 §1-8 热力学第一定律的应用Ⅱ——相变化 §1-9 热力学第一定律的应用Ⅲ——热化学

§3-1 卡诺循环 §3-2自发过程的共同特征 §3-3 热力学第二定律 §3-4 熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数 §3-5 热力学第二定律对理想气体的应用 §3-6 热力学第二定律对纯液体和固体的应用 §3-7 热力学第二定律纯组分相平衡的应用 §3-8 热力学基本方程及麦克斯韦关系式 §3-9 热力学第二定律对实际气体的应用 §3-10热力学第二定律在两相平衡中的应用

• §2-1 热力学基本概念及术语 • §2-2 热力学第一定律 • §2-3 恒容热、恒压热、及焓 • §2-4 摩尔热容 • §2-5 热力学第一定律对理想气体的应用 • §2-6 热力学第一定律对一般固、液体的应用 • §2-7 热力学第一定律对实际气体的应用 • §2-8 热力学第一定律对相变化的应用 • §2-9 热力学第一定律对化学变化的应用

§2.1 自发过程的共同特征 §2.2 热力学第二定律的经典表述 §2.3 卡诺循环和卡诺定理 §2.4 熵的概念 1.可逆过程的热温商及熵的引出 2.不可逆过程的热温商 3.热力学第二定律的数学表达式——Clausius不等式 §2.5 熵变的计算及其应用 1.定温过程的熵变 2.定压或定容变温过程的熵变 3.相变化的熵变 §2.6 熵的物理意义及规定熵的计算 1.宏观状态和微观状态 2.熵是系统混乱度的度量 3.热力学第三定律及规定熵的计算 §2.7 Helmholtz函数和Gibbs函数 §2.8 热力学函数的一些重要关系式 1. 热力学函数之间的关系 2. 热力学基本公式 3. Maxwell关系式 §2.9 △G的计算 1. 简单状态变化的定温过程的△G 2. 物质发生相变过程的△G 3. 化学反应的△G 4. △G随温度T的变化——吉布斯－亥姆霍兹公式 §2.10 非平衡态热力学简介 1. 熵产生和熵流 2. 熵产生公式 3. 最小熵产生原理和耗散结构

一、冶金热力学的性质和研究内容: 将热力学基本原理用于研究冶金过程化学变化及相关的物理现象即为冶金热力学。 热力学实用于宏观体系,它的基础主要是热力学第一定律和热力学第二定律。其中第一定律用于研究这些变化中的能量传化问题,第二定律用于上述变化过程的方向、限度以及化学平衡和相平衡的理论。概括起来,热力学研究的内容为:方向和限度问题

§ 2.1 热力学概论 §2.2 热平衡和热力学第零定律──温度的概念 §2.8 热力学第一定律对理想气体的应用 §2.3 热力学的一些基本概念 §2.4 热力学第一定律 §2.5 准静态过程与可逆过程 §2.6 焓 §2.7 热容 §2.9 Carnot循环 §2.10 Joule– Thomson效应 §2.11 热化学 §2.12 Hess定律 §2.13 几种热效应 §2.14 反应焓变与温度的关系－Kirchhoff定律 §2.15 绝热反应──非等温反应 *§2.16 热力学第一定律的微观诠释 *§2.17 由热力学第零定律导出温度的概念 *§2.18 关于以J(焦耳)作为能量单位的说明