化工热力学研究的特点和方法是什么
化工热力学研究的特点和方法是什么介绍如下:
热力学主要是研究热现象和能量转换的。热力学以宏观体系作为自己的研究对象,就其内容而言,它涉及到热机的效率,能源的利用,各种物理、化学乃至生命过程的能量转换,以及这些过程在指定条件下有没有发生的可能性。它具有⑴严密性⑵完整性⑶普遍性⑷精简性的特点。
研究方法:
经典热力学方法
热力学是一种宏观理论,不考虑物质微观结构。由热力学定律导出的结果,都是一些宏观性质间的联系,具有充分的可靠性和普遍性。
例如从化工热力学导出的由p-V-T关系计算热力学性质(如内能、焓、熵及逸度)的公式,原则上适用于计算任何状态的任何物质,进而用于计算热力学过程、相平衡和化学平衡。但经典热力学方法不能解决由微观结构所决定的物质特性,例如物质的p-V-T关系的确定就超出了经典热力学的范畴。
分子热力学方法
统计力学结合构作半经验模型的方法,在化工热力学的发展过程中正起着越来越重要的作用。它使建筑在热力学基本定律上的化工热力学,在解决其主要课题时,没有受到经典热力学方法的限制。统计力学是从物质的微观模型出发,运用统计的方法,导出微观结构与宏观性质之间的关系,例如从分子间相互作用的位能函数和径向分布函数,导出p-V-T关系。
但由于分子结构十分复杂,统计力学目前还只能处理比较简单的情况。对于比较复杂的实际系统,须先作简化,建立一些半经验的数学模型,利用实验数据,回归模型参数。这种方法,在研究状态方程和活度系数方程中已广泛使用。
2023-05-24 广告