熵平衡方程推导、损失功计算式表述的再探讨

文章分析了国内化工热力学、工程热力学教材在熵平衡方程推导过程中存在的错误,指出了热力学教材中有关熵流、熵产及损失功计算式表述形式方面存在的问题,并结合笔者多年的教学经验,提出了改进熵平衡方程推导的具体方法和规范熵流、熵产及损失功计算式的建议。     

热力学教学中一些问题的探讨

热力学定律一直以来都是学生学习的难点问题。本文通过分析系统变化过程中功和热转化关系,讨论了热力学第二定律的文字表述及克劳修斯不等式;分析了热力学第二定律与亥姆霍兹自由能判据和吉布期自由能判据的直接联系,从微观层次说明了热力学第二定律的本质：即热功转化的不可逆性,决定了隔离系统熵不能减小的宏观事实;对绝对零度不能到达原理及其原因进行了剖析。     

浅谈化工热力学课程中“合理用能”章节的教学体会——以化工单元过程为教学案例的能量分析

本文阐述了化工热力学与化工原理两门课程在能量有效利用方面的内在联系,分析了热力学第一定律在化工原理动量传递中的有关应用;探讨了热力学第二定律在流体流动等单元过程中的应用;并采用热力学方法对化工单元操作过程的经济性进行了分析与讨论。在化工热力学教学中,结合这些知识点的讲授可帮助学生更深层次地理解与掌握化工单元过程的内涵,提高对本课程的学习兴趣,培养学会应用热力学基本原理和方法处理工程实际问题的能力。     

关于热力学三大定律的讨论

本文针对物理化学中的教学难点热力学三大定律进行讨论,指出学习热力学三大定律时应注意的问题,重点论述了热力学第二定律的来源及其应用,指出不同热力学函数判据的来源及其应用条件,以便于学生从宏观上掌握热力学知识体系。     

Exergy：热力学第二定律的实践者

大多数研读热力学的学生都对熵抽象的观念感到痛苦。尤其甚者,他们对热力学第二定律的陈述及如何应用都觉得困惑。这篇短文借着Smith等人著名热力学教科书上的范例阐述有效能量（Exergy）的观念,并进而彰显热力学第二定律的意涵。     

基于逆向Stirling循环的制冷机中功转化为热的比率

以逆向Stirling循环为原理的理想气体的可逆制冷机中功转化为热的比率为η比率=-Q/W1=T1-T2/T1.在可逆制冷机中,实际气体和理想气体的功温比守恒.可逆过程的功温比是状态函数.文章提出了热力学第二定律的新表述,即不可能通过做功使之完全变为热量而不产生其它影响.可证明实际过程的功温比大于可逆过程的功温比,∫（δW/T）实际过程≥∫（δW/T）可逆过程.     

关于热力学中熵函数引出方法的讨论

熵函数是热力学第二定律的基本概念,教学中导出熵函数的方法繁多。本文对熵函数的经典引入法、直接定义法、类比引入法和统计引入法等进行详细讨论,对每种方法的优缺点以及适用的教学对象进行了评述。     

关于“热力学第二定律”教学的一点体会

文章针对学生普遍反映的热力学第二定律难学的问题,介绍了作者多年积累的一些教学体会。文章指出：在教学热力学第二定律过程中,教师一定要做到教学思路清晰;将整个教学过程分个几个有内在联系的教学单元,第一单元都要向学生介绍清楚相关科学前辈是怎样提出问题、如何分析问题和解决问题的;当介绍到问题转折处,一定要提醒学生注意;重点介绍热力学第二定律及相关状态函数熵的物理意义,让学生树立起能量是分等级的这一重要观念;最后,让学生掌握用热力学第二定律判断宏观过程方向和限度的方法。     

关于熵概念的解读

熵是物理化学中常用的一个重要物理量,是深入理解热力学第二定律的基础.一般熵概念的讲授方式不利于初次接触熵概念的学生理解熵的本质,文章从熵的热力学意义和统计力学意义两方面对熵概念的内涵进行了阐述,对初学物理化学的同学准确深入理解熵概念有指导意义.     

热力学过程的性质、方向和限度判据的研究

在热力学第二定律的基础上,结合热力学第一定律及相关限制条件,给出了热力学过程性质、方向和限度的判据.对熵判据与其他各种判据的一致性问题进行了探讨,熵判据是热力学过程的基本判据,在相应适用条件下,其他各种热力学判据都可归结为孤立体系的熵增加原理.探讨了热力学过程性质判据与方向和限度判据的特点及适用性.     

Rechnergestützte exergetische Optimierung verfahrenstechnischer Prozesse

Computer-aided exergy optimization of chemical engineering processes. Methods of exergy evaluation as the basis of energy and material analysis of chemical processes have been used for some years to evaluate these processes from the view point of the First and Second Law of Thermodynamics and with regard to their influence on the environment. This paper introduces a tool for computer-aided exergy analysis and optimization of complex process plants. This tool is based on a flowsheeting program that is extended to calculate the exergy of material, heat, and work flows. The optimization problem of process plants is solved in a two level approach by parameter optimization and structural optimization. The parameter optimization is realized automatically by the extended flowsheeting program. The structural optimization is based on heuristic rules and experiences of the process engineer.     

硫铵装置用能分析与优化改进

基于过程系统能量分析与火用分析(热力学第二定律分析)策略,对硫铵装置的二效蒸发过程的用能状况进行分析评价,指出过程用能的薄弱环节,并提出了相应的过程用能改进措施;基于流程模拟优化计算,通过相应的用能改进措施的技术经济评价,得到了经济可行的优化改进流程,优化结果表明能取得显著的系统节能降耗效果。     

化工原理教学中的几点体会

化工原理课程是一门关于化学加工过程的专业技术基础课程,它是化工及相近学科学生由自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。本文针对化工原理课程的教材内容,结合笔者多年的授课经验,详细介绍了教学中的几点体会,从基本原理出发,以基本方程为基准,深入浅出定性定量地描述了单元操作过程涉及的概念和现象,让学生用自己学过的知识来解决出现的新问题,充分发挥了学生的主观能动性,激发了学生的学习兴趣,从而培养了学生思考问题、解决问题的能力,并树立了科学和工程观念。     

化工原理优质课程的建设及改革实践

本文介绍了近年来我校化工原理优质课程建设及教学改革的思考和实践,通过改革教学内容和教学方法,运用先进的教学理念、手段,强化工程观念和工程实践,培养学生分析和解决工程实际问题的能力,提高教学质量。     

化工设计课程教学改革建议

基于化工设计课程在培养优秀化工人才中的重要作用,结合我院目前该课程的开设情况,本文对化工设计课程的教学提出五点建议:重视化工设计课程在培养化工人才中的作用;理论课程的讲授应重视工程观念的培养;加强计算机在教学中的辅助作用;增强实践教学环节的作用;改变单一的考核方式。     

Chemical reaction engineering in the chemical processing of metals and inorganic materials

The advances made in the field of chemical engineering as applied to the processing of metals and other inorganic materials are reviewed. The reactions involved in this field are heterogeneous in nature, the fluid-solid noncatalytic reactions being the most important group of examples. In these heterogeneous reactions, interfacial chemical reactions are always accompanied by the transfer of mass and heat between the reaction interface and the bulk fluid. The interplay of these steps determines the overall characteristics and analysis of the reaction rate. The review examines the developments in the quantitative rate analysis of various fluid-solid reaction systems. Examples are largely drawn from the work of the author and coworkers, which has led to the formulation of the Law of Additive Reaction Times and its application to a wide range of fluid-solid reactions. The serious effects of thermodynamics on fluid-solid reaction with small equilibrium constants, in terms of the overall rate and the falsification of activation energy, have been examined based on a careful quantitative analysis.     

《化工原理》课程教学探讨

《化工原理》是化工及相近专业的专业基础课,对于培养学生的工程观念、工程分析能力具有十分重要的作用。文章结合作者的教学经验,对教学内容的改革,教学方式与教学手段的创新等方面进行了探讨。     

AN ENTROPY MODEL FOR BIOLOGICAL SYSTEMS ENTROPY

The similarity between the entropy balance equation of the Second Law of Thermodynamics and the classical balance equations of chemical reaction kinetics or allometric biological growth models is used to construct an entropy model for biological systems. In this model the entropy transport rate is assumed to be proportional to surface area and the entropy production rate is assumed to be proportional to system volume. It is also hypothesize that, at any time (age), the entropy transport and production rates depend directly upon the instantaneous value of the system total entropy. The resulting entropy rate balance can then be solved uniquely for the total system entropy as a function of time (age)

Also, it is postulated that all living systems are characterized by a continuously, decreasing total entropy level, and that biological death occurs at some minimum total entropy value. The time required to reach this minimum is the lifespan of the biological system.     

建构主义理论指导下化工原理课程教学的思考及实践

建构主义理论是认知主义理论的深化及发展,其从认知结构上揭示了个体学习发生的内部机制,在教育教学中日益得到重视及应用。理工性质的化工原理课程的内容是应用数学、物理和化学等自然科学理论研究实际化学工程中的普遍规律,并解决化工过程设计和设备计算。我院在该课程的教学设计和教学实施过程中,以建构主义理论为指导,明确学生地位和教师地位,做好各级教学设计,在展现教学内容的方法和步骤等方面做了细致的思考及教学实践。