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第一章气体的pVT关系
从气体体系的pVT性质入手,建立理想与真实气体的物理模型与状态方程;串联气体液化、临界参数、压缩因子的定义、对应状态原理及压缩因子图等内容。
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●1.1状态方程与气体混合物
状态与状态方程的概念,理想气体状态方程的来源与微观特征,混合气体的分压与分体积定律的前提条件。
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●1.2真实气体的状态方程
pVT的物理意义角度从理想气体修正得到真实气体的范德华方程,压缩因子的含义与波义尔温度的特征。
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●1.3气体液化与临界参数
从能量角度解析气液转化的实质,气液平衡时的饱和蒸气压、临界状态与临界参数,利用对应状态原理理解各种真实气体的共性。
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●1.4气体习题课
气体pVT关系的典型例题解析
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第二章热力学第一定律
热力学是研究宏观系统的热现象与其他形式能量之间的相互转换关系及其转换过程中所遵循的规律,研究系统宏观性质变化与系统性质变化之间关系的科学。本章主要介绍热力学的一些基本概念以及如何应用热力学第一定律计算简单PVT变化、相变化和化学变化中的DU、DH、Q和W。
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●2.1热力学第一定律
本节主要介绍热力学第一定律在简单PVT变化、相变化和化学变化中的具体应用,具体涉及上述过程中热和功的计算方法及其注意事项。
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●2.2理想与真实气体的热力学性质
本节主要通过焦耳实验和焦汤实验介绍理想气体和实际气体的热力性质性质,主要涉及理想气体和实际气体的热力学能变和焓变的计算方法。
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●2.3化学反应热
本节主要介绍化学反应热的定义、特点及其计算方法,主要涉及如何通过标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓和标准摩尔离子生成焓等热力学参数获得化学反应的热效应。
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●2.4习题解答
热力学第一定律的典型例题解析
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第三章热力学第二定律
“最至高无上”热力学第二定律由热功转换入手,得到熵与克劳修斯不等式;结合热力学第一定律,又引入了亥姆霍兹函数和吉布斯函数;这些热力学函数可用来判断pVT过程、化学反应、相变、表面吸附以及原电池反应等过程的方向和限度;介绍热力学基本方程的推导,使用条件及应用和热力学函数的关系。
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●3.1热力学第二定律与卡诺热机
了解热力学第二定律来源,明确卡诺对热力学发展的重要贡献;熟悉卡诺循环、卡诺定理、可逆过程、熵、热温商和克拉修斯不等式的概念和内涵;明确这些概念之间的逻辑关系,能够从卡诺热机推导出克劳修斯不等式。
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●3.2熵/亥姆霍兹/吉布斯函数的物理意义与判据
本节课梳理了热力学函数熵/亥姆霍兹/吉布斯函数三个重要函数的的定义、物理意义以及三个热力学判据,明确应用这些判据判断过程变化的方向和限度时的使用条件。
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●3.3熵变(ΔS)的计算
热力学第二定律引出的重要函数熵,而熵变的计算既是重点也是难点,本节课对如何计算单纯pVT变化过程、相变化过程、化学反应过程中熵变的计算进行了系统梳理。
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●3.4吉布斯函数的变化(ΔG)的计算
在等温等压下可以利用系统的吉布斯函数的变化来判断系统变化的方向和限度,本节课对pVT变化、相变化、化学反应过程中DG的计算进行了梳理,并通过例题详细讲解了不同相变化过程中吉布斯函变的计算。
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●3.5热力学基本方程及热力学函数的关系
热力学基本方程的推导,使用条件及应用;热力学函数的关系,包括 U,H,A,G 的一阶偏导数关系式,吉布斯-亥姆霍兹函数,麦克斯韦关系式,特性函数/特征变量,广义判据;并通过证明例题详细讲解热力学函数的关系。
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●3.6热力学第二定律习题课(1)
热力学第二定律习题课(一)的典型例题解析
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●3.7热力学第二定律习题课(2)
热力学第二定律习题课(二)的典型例题解析
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●3.8热力学基本方程及函数关系的证明题
热力学基本方程及函数关系的典型例题解析
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第四章多组分系统热力学
抓住多组分体系中偏摩尔量和化学势的概念;认识理想液态混合物及其通性;掌握拉乌尔定律和亨利定律;学会溶液中各组分化学势的表示方法,明晰稀溶液依数性及其应用。
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●4.1偏摩尔量
偏摩尔量的引出解决了什么问题? 我们在使用它时,应该注意什么?各偏摩尔量在变化的时候相互有联系吗?
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●4.2化学势
化学势定义的与四个基本方程之间有何关联?偏摩尔吉布斯函数的化学势如何应用?各种气体的化学势的表达式从哪里来?
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●4.3溶液系统的化学势
理想液态混合物和理想稀溶液中的各组分的化学势的表达式有什么区别和联系?四个依数性概念的关键何在?
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第五章化学平衡
应用热力学第二定律的一些结论来处理化学平衡的问题;讨论了化学平衡常数的表示方法及其使用条件;分析了影响化学平衡的因素;通过平衡常数的相关计算解决了化学反应的极限转化率问题。
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●5.1化学反应平衡条件、等温方程与标准平衡常数
应用化学势与摩尔反应吉布斯函数(DrGm)来探讨化学平衡条件;通过等温方程建立起化学反应的DrGm与反应体系的组成的关系;运用等温方程及平衡判据引出解决化学平衡问题的核心物理量━标准平衡常数,并推导了其不同形式的表达式。
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●5.2平衡常数的表示式及其应用、影响化学平衡移动的因素
介绍了几种经验平衡常数及其与标准平衡常数的关系,并运用之分析了影响化学平衡的因素。
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●5.3化学平衡习题课
化学平衡的典型例题解析
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第六章相平衡
本章介绍相平衡中的相律、相图及其应用。明确相、组分数和自由度的概念;能应用相律来解析单组分、二组分、三组分各种不同类型相图中的区、线及点的意义,并能根据相图说明体系相变化的情况。
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●6.1相律、单组分系统相图
将自由度分为两个部分,以新的思路推导了相律;根据相律公式,归纳分析了相平衡的规律,并以水的相图为例,分析了单组分相图的特征。
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●6.2二组分系统相图(一)
二组分系统相律分析,二组分理想液态混合物P-x图, T-x图,杠杆规则,精馏原理
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●6.3二组分系统相图(二)
抓住联系比较归纳了二组分部分互溶与完全不互溶系统的气液相图、二组分固态不互溶、生成化合物、部分互溶、完全互溶系统的液-固平衡相图,给出了看懂这些相图的具体方法,以及液固相图的两种绘制方法。
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●6.4三组分系统相图
利用相律对三组分系统相图进行分析,介绍了吉布斯三角形的方法对此类系统的描述,对部分互溶系统以及简单的水盐系统相图进行了分析。
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●6.5相律、单组分系统相图习题课
相律、单组分系统相图的典型例题解析
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●6.6二组分系统相图习题课
二组分系统相图的典型例题解析