热力学中焓变的计算

焓变的计算是物理化学热力学部分计算的基础。由于其概念多、计算公式多,而公式的适用条件也多,使学生掌握起来有一定的难度。焓变的计算可以分为单纯物理变化、相变化和化学变化三种情况。通过以上的归纳和总结,使热力学中焓变的计算系统化,对学好其它热力学函数的计算具有指导作用。     

焓—方向因子图及其在化工过程用能分析中的应用

众所周知,化工过程的经济效益是和其用能水平密切相关的。为了节能,人们提出了许多化工过程用能分析的方法和模式,并取得了显著实用效果和经济效益。MasaruIshida 等提出所谓的“焓——方向因子图”,并认为通过过程系统的“焓——方向因子图”,人们可以清楚地了解过程的热力学特性,从而为节能工作指明正确的方向。     

一个蒸发焓的估算方程——CSGC—MHW方程

一个蒸发焓的估算方程ＣＳＧＣ－ＭＨＷ方程＊李平马沛生朱晨（天津大学化学工程系，天津３０００７２）关键词基团贡献蒸发焓流体物性估算１引言蒸发焓（ΔＶＨ）是物质的重要热力学性质，是化工过程计算、分析及设计的重要基础物性数据之一。由于目前已发表的蒸发焓实测...     

Maple软件在化工热力学教学中的应用

化工热力学以公式多、计算复杂,经常需要迭代试差计算而成为化工专业难教难学的课程之一。将计算机教育融入化工专业教育,已经成为培养新时期化工专业人才的必然要求。本文探讨了符号计算系统Maple用于化工热力学的计算,该软件可使复杂抽象的化工热力学计算过程具体化,Maple简单易用,可以有效解决化工热力学计算问题,结果准确,提高学生的工程计算能力。     

状态方程法求算气体的剩余焓与剩余熵

流体剩余焓与剩余熵计算是化工过程设计中十分重要的计算,但现有教科书中缺少P-R方程与S-R-K方程剩余焓与剩余熵的计算方法与计算公式;化工生产中,绝大多数物流都是多组分混合物,而关于维里方程法气体混合物的剩余焓与剩余熵计算也缺少详细的论述。借助于通用立方形方程剩余焓与剩余熵计算式,推导出P-R方程和S-R-K方程的剩余焓与剩余熵的计算公式;采用Prausnitz混合规则,推导出维里方程求算混合气体的剩余焓与剩余熵的计算式与方法,使流体热力学性质计算方法更加完善。     

湿空气焓值的计算

从湿空气中水的汽化温度的角度,推导出计算湿空气焓值的公式。将由该公式、经验公式计算所得的焓值与由水蒸气热力学性质国际骨架表中的数据换算而得的焓值进行比较,用数理统计的方法检验,对３７组数据结果分析及绘制焓值的温度－绝对偏差图,都表明新公式在计算低温湿空气（０￣１００℃）的焓值时具有较高的准确度,计算结果优于经验公式。     

让应用实例使《化工热力学》教学更加生动

本文从化工热力学课程的特点及其在化工学科中的重要性着手,说明化工热力学课程的主要内容,并指出化工热力学的教学特点和“教”与“学”中存在的难点。为了提高学生学习热力学知识的积极性,并进一步提高化工热力学课程的教学效果,本文提出了“以应用为中心”的教学法,并举例说明了应用实例在教学中的重要作用。     

以学生视角看化工热力学课程的教与学

化工热力学是公认难教和难学的一门课程。文章以独特的学生视角,从内部和外部因素对化工热力学课程难学的原因进行剖析,并针对课程内容抽象、公式繁杂等难题,从课程学习及知识应用方面阐述了化工热力学课程学习的心得体会,提出“追本溯源”“化繁为简”的学习方法,为化工热力学课程的教与学提供参考。     

Matlab在化工分离工程教学中的应用

化工分离工程是一门重要的应用型专业课程,基于课程的特点,教学中引入Matlab语言既可增加课程的趣味性,又可培养学生的工程思维能力。采用Matlab对硅胶固定床干燥空气编程计算,结果表明Matlab具有强大的数值计算和数据可视化能力。     

湿空气焓值的计算

从湿空气中水的汽化温度的角度,推导出计算湿空气焓值的公式。将由该公式、经验公式计算所得的焓值与由水蒸气热力学性质国际骨架表中的数据换算而得的焓值进行比较,用数理统计的方法检验,对３７组数据结果分析及绘制焓值的温度－绝对偏差图,都表明新公式在计算低温湿空气（０～１００℃）的焓值时具有较高的准确度,计算结果优于经验公式。     

体现“三海一核”特色的化学工程与工艺专业课程群建设

选择化工传递过程、化工热力学、分离工程、化学反应工程、化工工艺学五门课程构建化学工程与工艺专业核心课程群,并对核心课程内容进行整合,教学内容体现“三海一核”特色。在此基础上,通过加大选修课比重,我们在实验教学、毕业设计、毕业实习等环节中,强化工程意识,提高学生创新能力。     

化工热力学课程教学改革探索

我们根据化工热力学课程特点及人才培养目标的需要,对课程教学改革提出了一些见解。包括合理组织内容,整体优化内容,构建双语教学体系;联系生活实例,开设讨论课,培养独立分析问题和解决工程问题的能力;尝试了化工热力学的计算机辅助教学方法,鼓励学生利用计算机编程、化工软件等进行求解计算。     

基于稀溶液模型的标准溶解吉布斯自由能与微分溶解焓互算

采用稀溶液模型建立了微分溶解焓与标准溶解吉布斯自由能的互算方法,并以铁液和镍液的标准溶解吉布斯自由能与微分溶解焓热力学数据验证,根据铝熔体中部分金属元素微分溶解焓计算了铝熔体中金属元素的标准溶解吉布斯自由能与温度关系式,为缺乏标准溶解吉布斯自由能热力学数据的金属熔体反应热力学计算提供了基础.     

用SRK方程与PR方程求算双组分混合气体热力学性质

流体热力学性质的计算是化工热力学中的一类重要计算,立方型方程经常用于这类计算中。SRK方程与PR方程是在RK方程基础上发展而来的,具有比RK方程更好的计算精度。但现有教材中没有给出PR方程和SRK方程的剩余焓、剩余熵的计算公式,缺失了流体热力学性质计算的系统性。本文通过立方型状态方程的一般形式推导出PR方程和SRK方程的剩余焓、剩余熵的计算公式,利用Excel电子表格计算双组分混合气体的热力学性质。计算过程简捷明了,利于学生更好地理解混合物热力学性质的计算过程。     

复杂硅酸盐矿物Gibbs自由能和焓的一种近似计算法

在前人工作的基础上,提出了计算复杂硅酸盐矿物热力学数据的一种简单近似计算方法,即将复杂硅酸盐看作由若干酸性、碱性氧化物化合而成,复杂硅酸盐的Gibbs自由能（或焓）近似等于各氧化物Gibbs自由能（或焓）之和再加入酸性、碱性氧化物之间化合的反应自由能（或反应焓）。该方法计算简便,大部分情况下相对误差小于2％,能够计算任意温度下复杂硅酸盐矿物的Gibbs自由能和焓。     

学生多元化角色培养:化工热力学融合式教学模式改革与实践

基于化工热力学课程教学改革现状,文章探索了基于工程案例分析的融合式教学模式的应用。以化工热力学中能量平衡和火用平衡计算的知识点为例,教师选取历届全国大学生化工设计竞赛优秀作品中的工程案例,通过课堂理论知识讲授、课后工艺流程分析及措施优化,以小组研讨答辩的形式实施教学改革,引导学生从学习者、设计者等角度深入思考,进而培养学生的多元化角色。教学实践表明,这种基于工程案例分析的融合式教学模式对提高课程教学效果和培养复合型卓越工程人才大有裨益。     

LNG液化流程中的热力学计算

液化天然气流程是一套比较复杂的热力学系统,由于低温特性,原料气和制冷剂在工艺过程中必然发生相变。因此,工质的热力学计算是整个流程数值模拟计算的基础。而选择合适的热力学状态方程对流程模拟的计算精度尤为重要,PR状态方程因其精度高、方程参数少、便于工程计算等诸多优点而被优先选择来求解工质相平衡问题;LKP状态方程在国内外多数文献中被认为是目前计算工质焓熵的最佳方程之一。     

Aspen Plus在《化工热力学》二元体系汽液相平衡数据回归分析中的应用

以Aspen Plus软件回归乙醇-甲乙酮二元体系的汽液相平衡数据为例,比较了NRTL、WILSON及UNIQUAC三种热力学方程模型的准确性。相比传统的手动迭代优化计算,可以极大的降低计算量,提高准确度。学生通过软件回归模型参数,可以帮助学生更加深入地掌握常见的这几种化工热力学方程。根据回归的准确程度筛选最佳的物性方法,用于后续的流程模拟计算。将Aspen Plus软件与《化工热力学》课程中"汽液相平衡数据回归分析"的核心知识点相结合的实践设计模式,既能让学生理解计算的基本原理,又能快速、准确的处理数据,是新工科中“理工”结合较好的实例。     

新工科背景下化工热力学课程教学中 引入碳中和内容的探索

针对传统化工热力学课程教学内容与国家需求和行业最新发展动态结合不紧密的问题,文章提 出面向新工科人才培养,在教学中引入碳中和相关内容。化工热力学课程教学团队选取国内外最新科 技发展案例,将“源头减碳、过程控碳、末端去碳”的“三步走”战略融入课程教学内容中,同时创新教学理 念和方法,体现全生命周期控碳理念,以提升教学的深度、广度与创新性,培养学生分析和解决工程问题 的能力,为打造更高水平的“教、学、做一体化”的课程教学模式打下基础。     

基于MATLAB在化工原理绘图计算中的应用

在化工原理各单元操作学习中,学生通常会遇到许多作图求解的问题。然而,手工绘图求解往往具有随机性,会造成误差。通过使用工程求解软件Matlab内置的求解、绘图函数以及GUI编程可以高效完成一般化工原理问题的计算。将Matlab应用于化工原理作图,可以有效地降低求解难度,提高绘图的精确度,且有利于学生掌握计算机求解工程问题的方法。