第一章绪论关于化工热力学课程※是国内外化学工程专业本科生（化工热力学I）和研究生（化工热力学II）必修课程。※是一门训练逻辑思维和演绎能力的课程。􀂙学时64。1、热力学（Thermodynamics）——讨论热与功转化规律的科学。★远古“钻木取火”——机械能转换为内能。★12世纪“火药燃烧加速箭支的飞行”。★19世纪“蒸汽机”——热转换为功。涉及到热机效率,能量利用,各种物理、化学乃至生命过程的能量转换及这些过程在指定条件下发生的可能性。四大特征：2.热力学的分支（2）化学热力学（ChemicalThermodynamics）—应用热力学来处理热化学、相平衡和化学平衡等化学领域中的问题，则形成化学热力学。★例1：利用热力学的原理能计算出在何种温度和压力条件下，由氮和氢合成氨时的最高产量，这在化肥工业上产生了重要影。2.热力学的分支工程热力学3.化工热力学在化学工程中的地位4.化工热力学的用途4.化工热力学的用途4.化工热力学的用途（4）热力学性质计算。建立化工热力学模型，用最易测得的数据（P、V、T、X）推算难测数据（H，S，G）；用少量实验数据加模型，得到过程开发中大量有用数据。二、化工热力学的研究内容三、热力学的研究特点2、化工热力学的研究特点（1）研究体系为实际状态􀁚化学热力学研究的是以理想状态为主，如理想气体、理想溶液；化工热力学研究的是实际状态。在任意温度、压力下，多组分的状态（2）处理方法：以理想态为标准态加上校正。（3）获取数据的方法：少量实验数据加半经验模型􀂙化工热力学是用少量实验数据加半经验模型，得到所需数据。尽管有误差（5%），但很实用，可以预测复杂的物性数据。1、经典热力学的特点之一􀁚★研究大量分子中发生的平均变化。􀁚★总结出具有普遍性的热力学基本定律。􀁚★建筑在热力学的三个基本定律之上，运用数学方法，得到宏观性质之间的依赖关系。四、化工热力学的局限性2、经典热力学的特点之二◆不研究物质的结构；◆不考虑过程的细节；◆只关心平衡问题（只关心体系的初态和终）；不关心如何到达平衡。五、学习化工热力学的目的、要求2.要求（四个）（1）要明确各章节的作用，也即解决什么问题，得出什么结论。（2）要掌握化工热力学的研究方法。（3）除基本理论概念外，要特别注意计算技能。（4）作业步骤清晰，思路明确，计算基准、单位要妥当。六、热力学基本概念六、热力学基本概念六、热力学基本概念六、热力学基本概念（3）状态函数：与系统状态变化的途径无关，仅取决于初态和终态的量。常用的状态函数有P，V，T，U，H，S，A，GM——状态函数􀂾4、过程􀂾◆指体系自一平衡状态到另一平衡状态的转换􀂾◆对某一过程的描写：初态＋终态＋路径（1）不可逆过程：一个单向过程发生之后一定留下一些痕迹，无论用何种方法也不能将此痕迹完全消除。（2）可逆过程：可逆过程：当体系完成某一过程后，如果令过程逆行而能使过程中所涉及的一切(体系及环境)都回复到原始状态而不留下任何变化，则此过程称为可逆过程．★可逆过程的特点：（1）可逆过程是实际过程中只能趋近而永远不能实现的理想过程。没有摩擦，推动力无限小,过程进行无限慢。（2）但它是热力学中极为重要的概念，是作为实际过程中能量转换效果比较的标准。􀂾※若说某体系效率为80%，是指与可逆过程比。􀂾※但爆炸、节流、气体向真空自由膨胀等不能用“可逆过程+效率”模式来计算。（3）可逆过程是效率最高的过程。􀂾※体系对外做最大功。􀂾※体系对外吸收最小功。（4）很多热力学关系式是在可逆过程的前提下推导出来的。如：不可逆过程的特点：有摩擦，过程进行有一定速度;体系内部不均匀（有扰动，涡流等现象）;逆向进行时，体系恢复始态，环境留下痕迹;如果与相同始终态的可逆过程相比较，产功小于可逆过程，耗功大于可逆过程。参考文献：