《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）