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《工程热力学》教学心得2022-19
2022-11-15草稿
2022-11-17修稿
2022-11-19定稿
王安良
按:继05:https://blog.sciencenet.cn/blog-2071524-1356617.html;
续18:https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2071524&do=blog&id=1363762
本周继续回顾“理想气体”。
讨论章节及内容如下:
第九章 理想混合气体[1]p198-207
混合气体成分;
分压力定律;
分容积定律;
理想混合气体的参数计算;
理想气体绝热混合过程的熵增原理。
教学心得
这里又有两个“定律”。
很显然,不是所有的热力学定律都普适。
“理想气体”是个热力学模型,既有理论意义又有实用价值。至今,人们对其研究和探索仍在持续。
在工热课程里,我们更多地讲热力学在工程上的应用。比如,计算理想混合气体的总参数,尤其是总内能、总焓和熵,总参数具有加和性;而比参数有加权性,如定压比热容和定容比热容。
理想气体定压(定容)比热容是状态参数,而笼统地说比热容则不是状态参数。有至少四种以上的方法来获得理想气体的定压(定容)比热容。在温度和压强扩展的尺度上,气体会偏离“理想模型”,尤其是比热容,处理时应小心。定压(定容)比热容微分方程和积分方程各有其特点。理想气体的定压与定容比热容有代数和几何关联性,均有实用价值。
计算理想气体的自由焓与自由能很有用。《the propeties of Gases and Liquids》第四版有一章“Thermodynamic properties of ideal gases”首句[2]:
Methods are described to the estimate the enthalpy and Gibbs energy of formation as well as the entropy for organic compounds in the ideal-gas state.
在其第五版中,修改了这部分内容[3]。
理想气体的熵,尤其绝热混合过程熵增原理是个更经典的,由热二律引出的推论或定理,它就是检验许多创意或创新的“标志问题”。
参考文献
[1] 朱明善,刘颖,林兆庄,彭晓峰编著,史琳,吴晓敏,段远源改编,工程热力学,清华大学出版社,2011
[2] Robert C. Reid, John M. Prausnitz, Bruce E. Poling, The properties of gases and liquids,4th ed. New York: McGraw-Hill, 1987
[3] (美) B. E. 波林, (美) ,J. M. 普劳斯尼茨, (美), J. P. 奥康奈尔著,赵红玲,王凤坤,陈圣坤等译,吴江涛审定,气液物性估算手册:fifth edition,化学工业出版社,2006
学生偶摄板书(上面板是我的笔记)
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