《材料热力学》PPT课件 王锦程 西北工业大学

 
课件内容： 
第一章 绪论 
1)理解热力学的基本内涵；2)了解热力学发展历史，理清热力学发展的基本脉络；3)了解材料热力学的发展历史及基本内容。 
1)热力学的引出  
2)热力学发展史 
3)热力学的分类  
4)材料热力学简介  
第二章 热力学第一定律 
1)理解并掌握理想气体微观模型及其状态方程，理解范德华气体模型的修正思路；2)理解并掌握热力学基本概念，包括系统、热力学平衡、状态函数、过程、内能、热与功、可逆过程、绝热过程、节流过程、J-T系数等； 3)理解并掌握热力学第零定律与第一定律及其意义；4)理解体积功的概念，熟练掌握体积功的计算；5)理解焓及热容的定义，熟练掌握热的计算；6)熟练掌握理想气体不同条件下的热力学能、焓及功的计算；7)熟悉并掌握热力学第一定律在理想气体及相变过程中的应用。 
2.1 热力学基本概念 
2.2 理想气体 
2.3 热力学第一定律 
2.4 功的计算 
2.5 热的计算 
2.6 第一定律在理想气体中的应用 
2.7 第一定律在实际气体中的应用 
2.8 第一定律在相变过程中的应用 
第三章 热力学第二定律 
1)理解并掌握自发过程的定义及其共同特征；2)理解并掌握热力学第二定律文字表达、数学表达及其意义；3)理解并掌握熵的定义、熵判据及其适用条件。4)熟练掌握不同条件下熵变的计算；5)理解并掌握热力学第三定律及其意义。 
3.1自发过程 
3.2 热力学第二定律 
3.3Carnot循环及Carnot定理 
3.4熵与克劳修斯不等式 
3.5熵变的计算 
3.6熵的统计意义 
3.7热力学第三定律 
第四章 热力学函数及基本关系式  
1)理解并掌握Helmholtz自由能函数及Gibbs自由能函数的定义及相应判据；2)掌握基本热力学关系式、对应函数关系式及麦克斯韦关系式的推导及其使用条件；3)熟练使用热力学基本关系式进行热力学公式推导并解释热力学现象；4)熟练掌握不同条件下的Gibbs自由能和Helmholtz自由能计算。 
4.1 自由能函数及判据 
4.2 热力学函数及基本关系式 
4.3 热力学基本关系式的应用 
4.4 自由能的计算 
4.5 Gibbs-Helmholtz方程 
第五章 溶液的热力学性质 
1)深刻理解偏摩尔量、化学势、理想溶液、稀溶液、活度、活度系数等概念的含义；2)掌握偏摩尔量的求和公式、Gibbs-Duhem公式及其确定方法；3)掌握组成可变系统的基本热力学公式、理想溶液及实际溶液化学势公式、稀溶液中溶剂和溶质的化学势公式、拉乌尔定律、亨利定律及其使用条件； 4)理解理想溶液或稀溶液依数性产生的原因，理解化学势对传质过程的决定性作用，掌握化学势公式及标准态含义，能够应用化学势解决实际溶液中的热力学问题。 
5.1 溶液概述 
5.2 偏摩尔量 
5.3 化学势 
5.4 气体的化学势 
5.5 拉乌尔定律和理想溶液 
5.6 亨利定律和稀溶液 
5.7 实际溶液 
第六章 相平衡 
1)理解相的概念和相平衡条件；理解物种数与独立组分数的区别，能够确定独立组分数量；2)掌握相律公式的意义和用途，能够计算给定体系的自由度，掌握纯物质体系两相平衡时温度与压力的关系；3)理解相图中点、线、面的含义，能够分析相图；4)掌握各种基本相图的特点，能够根据相图分析体系相变过程；5)掌握相图构成规律，能看懂复杂相图。 
6.1 多相体系平衡的一般条件 
6.2 相律 
6.3 单组分体系的相平衡 
6.4 二组分体系气-液相图 
6.5 二组分体系液-液相图 
6.6 二组分体系液-固相图 
6.7 相图的规律性 
第七章 相图热力学 
1)掌握通过自由能判据分析纯物质相平衡的方法；2)掌握混合热力学性质、偏摩尔混合热力学性质以及过剩热力学性质、偏摩尔过剩热力学性质的意义及公式；3)掌握理想溶液和实际溶液自由能公式，掌握规则溶液模型自由能公式，并理解各项含义；4)掌握自由能最小原理及公切线法则在二组分体系相平衡分析中的应用，能通过分析自由能曲线，确定相平衡状态；5)掌握由化学势相等条件计算两相平衡浓度的方法，了解相图与体系自由能性质之间的关联。 
7.1 单组分体系自由能与相图 
7.2 二组分体系自由能 
7.3 二组分体系相平衡 
7.4 二组分体系相图计算 
第八章 相变热力学 
1)掌握一级相变和二级相变的定义及特点；2)掌握纯物质形核时的驱动力计算；3)掌握形核驱动力的计算方法及图示表示；4)掌握合金相变时驱动力的图示表示，对给定的溶液模型，可计算出相变驱动力大小；5)理解Spinodal分解的特点并分析其热力学原因。 
8.1 相变的分类 
8.2 形核驱动力 
8.3 相变驱动力 
8.4 Spinodal分解