熵函数的简易推导法

熵——热力学第二定律的核心,是热力学中教学的重点和难点。传统的方法是用卡纳(Carnot)循环导出熵。用Carnot循环虽然推理严格,但费时又抽象,成为热力学第二定律教学中的拦路虎。目前国内外的一些教科书正在探索推导熵的新方法。笔者根据多年教学的实践,从能量传递的角度,探讨一种推导熵的简易方法。现叙述如下:     

热力学微分关系式的处理方法

通过对热力学方程及微分关系式的研究,总结推导出了热力学微分关系式的七种处理方法,并指出了在何种情况下最适宜采用何种方法;这些方法有利于加深对热力学基本关系式的理解.     

热力学函数间关系的函授教育方法探讨

热力学函数间的关系是化学本科函授教学中的一个难点,本文从适当复习、理解公式的使用条件、给出记忆方法、简化公式的推导过程等4个方面,探讨了函授教育中有关这方面教学的一些做法．     

通过一题多解,分析热力学解题规律

热力学的数学目的,在于使学生能掌握和应用热力学函数关系式;确定均匀系的平衡性质或过程性质;通过基本热力学方程,利用麦氏关系,以及全微分和偏导数等数学手段,将某些无法测量的热力学函数和它们的偏导数,用能由实验测定的量Cp和能由状态方程计算出的量表示出来。但是由于热力学函数的关系式较多,初学这门学科的同学,在推导这些关系的过程中,不知用哪些方法比较简便,往往盲目试探,结果解题过程繁琐。有的甚至于出现束手无策的现象。本文介绍几种解题方法,并通过对几个题目的剖析,使读者有所收益。     

热力学关系式的雅可比行列式方法

利用雅可比行列式对热力学函数、热力学偏导数、热力学关系式进行了推导,将难于测量的偏导数用易于测量的物理量表达出来,其优点是思路明确,方法易于掌握.     

关于熵函数导出的教学

热力学第二定律,以熵函数为先导而展开的,它是物理化学中热力学部分的核心,因而熵函数的教学是化学热力学乃至于整个物理化学教学中的重点,而对熵的概念的建立,特别是熵判据的导出,由于内容抽象,推理严密,学生难于掌握,因而又是物理化学教学中的难点。     

气体粘滞系数的简明推导

热学教材中推导气体的粘滞系数主要有两种方法,学生对这两种推导法产生了相应的反映。其一:李椿等编《热学》一书中推导气体的粘滞系数,虽然方法简便,但物理意义难以琢磨。其二:吴瑞贤等编《热学教程》一书中推导气体的粘滞系数,虽然物理意义比较清晰,但数学推导复杂。针对学生中的这两种看法,我在教学中采用了一套物理意义清晰,数学过程简便的方法导出了气体的粘滞系数,收到了良好的效果。其具体过程如下:     

热力学关系式的待定系数方法

介绍了待定系数法的定义及其基本思想,给出了该方法在处理热力学一阶偏导数中的应用及热力学关系式的证明和推导.     

“工程热力学”课程改革实践

按照教育部最新制定的多学时“工程热力学课程教学基本要求” ,结合我校“面向 2 1世纪热工课程教学内容和课程体系改革”课题 ,我们针对热力学课程的特点 ,在对机制、热能及建环专业不同学时的工程热力学教学改革中 ,从教材选用、教学实施等方面作了积极实践。不但使学生加深了对基础知识的理解 ,而且提高了他们对基础知识的应用能力     

浅谈化学统计热力学的方法论教学

在三年制师专的物化教学中,统计热力学原属于选修内容,而这一章本身是整个物化教学中的重要一环。作为物化这门课程的学习,不光是为了获得书本上的知识,更重要的是学习前人运用一定的研究方法所获得的关于自然规律的正确认识,学习建立这些理论概念的科学研究方法,进行科学研究方法的训练,这对培养、训练学生今后自已独立工作,解决实际问题的能力都有着重这意义。而统计热力学这一章,实际上在整个物化课程中起着承上启下,     

《化工热力学》教学中应把握的几个问题

结合多年从事<化工热力学>教学的经验,就搞好热力学教学谈了几点看法把握该门课程处理问题的一般方法,抓住热力学分析的两条主线,补充必要的数学知识,力求教学内容过渡自然、流畅;善于概括热力学方程的规律,将枯燥的公式形象化;开展专题讨论,使学生了解该领域的最新进展,激发学生的学习兴趣,将所学知识融会贯通.     

弹性体的热力学性质及其方阵图记忆法(Ⅰ)

将热力学的研究方法应用于理想弹性体,建立了完整系统的弹性体热力学,并由此研究了弹性体的一系列热力学性质,介绍了在多年热力学教学中总结出来的热力学关系的方阵图记忆法。     

关于热力学平衡状态的研究

本文根据热力学平衡判据,由热力学的基本方程,从热平衡、力平衡、相平衡和化学平衡四个方面推导了系统处于热力学平衡状态的条件,从而加深对热力学平衡状态的理解。     

雅可比行列式及其在热力学中的应用

本文详细地介绍了二阶雅可比行列式的有关性质，及其在热力学中的应用。利用本文所介绍的方法，可使热力学关系式的推导变得十分方便，简单和明了。     

力学教学与学生创新思维能力的培养

力学教学对学生思维能力的培养有着重要的作用,在力学教学过程中应重视培养学生的创新思维能力。在力学教学过程中应充分调动学生的思维积极性,引导学生掌握和运用科学的逻辑思维方法,训练学生的创造思维能力。通过学科发展史,激发学生的创新热情,培养创新精神。利用公式推导,培养创新思维。利用“一题多解”和“一题多变”培养发散性思维。利用逆向思维,培养思维的独特性。     

理想稀溶液的凝固点下降公式推导方法比较

根据理想稀溶液的热力学定义和相平衡原理,可用三种方法推导出理想稀溶液的凝固点降低值与溶液浓度的定量关系,比较结果表明,这三种推导方法是一致的,以第二种推导方法最为简单、严谨。     

稀溶液依数性公式的推导

为了使初学者进一步掌握稀溶液依数性公式的推导过程,本文略去了较复杂的热力学及化学势推导过程,采用了简单而通俗的基本公式和直观的作图方法来进行推导.     

"制冷技术"专业课程教学艺术探微

加强学生双基训练,培养学生专业综合素养是每一个专业教师所面临的课题之一,文章通过对制冷技术中学生疑难问题的解答,强调了工程热力学专业基础知识在制冷技术专业教学中的基础地位,分析了在专业可教学中加强基础知识的训练,不仅能解释学生疑问,而且可以启发学生独立思考,增强学生运用专业基础理论知识分析解决专业问题的能力.     

《物理化学》教材中自由能判据的片面性探讨

南京大学<物理化学>第五版教材关于Gibbs自由能判断封闭系统自发过程的方向与限度的条件是"等温等压,不做非体积功""不做非条件功"的条件是不必要的,它给自由能判据带来片面性.该教材所以出现这样问题,其原因是没有区别自然界的自发过程和热力学中自发过程的不同点,没有给自发过程下一个热力学定义,对封闭系统的总熵判据没有加限制条件.由热力学第一、第二定律联合公式,对过程性质(可逆、不可逆)的判据,无法直接从理论上推导出过程方向与限度的判据,因为过程性质与过程方向性之间没有必然的联系,我们提出两种从理论上推导出正确判据的方法.     

化学热力学系统二元溶液及临界点的稳定条件

本文通过对常见的化学热力学过程方向条件的讨论,直接得出了化学热力学系统的稳定条件.然后根据该条件及某些化学热力学的基本公式,通过数学推导,分别导出了二元溶液及其临界点的稳定条件.