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化工熱力學研究的特點和方法是什麽

化工熱力學研究的特點和方法是什麽介紹如下:

熱力學主要是研究熱現象和能量轉換的。熱力學以宏觀體系作為自己的研究對象,就其內容而言,它涉及到熱機的效率,能源的利用,各種物理、化學乃至生命過程的能量轉換,以及這些過程在指定條件下有沒有發生的可能性。它具有⑴嚴密性⑵完整性⑶普遍性⑷精簡性的特點。

研究方法:

經典熱力學方法

熱力學是壹種宏觀理論,不考慮物質微觀結構。由熱力學定律導出的結果,都是壹些宏觀性質間的聯系,具有充分的可靠性和普遍性。

例如從化工熱力學導出的由p-V-T關系計算熱力學性質(如內能、焓、熵及逸度)的公式,原則上適用於計算任何狀態的任何物質,進而用於計算熱力學過程、相平衡和化學平衡。但經典熱力學方法不能解決由微觀結構所決定的物質特性,例如物質的p-V-T關系的確定就超出了經典熱力學的範疇。

分子熱力學方法

統計力學結合構作半經驗模型的方法,在化工熱力學的發展過程中正起著越來越重要的作用。它使建築在熱力學基本定律上的化工熱力學,在解決其主要課題時,沒有受到經典熱力學方法的限制。統計力學是從物質的微觀模型出發,運用統計的方法,導出微觀結構與宏觀性質之間的關系,例如從分子間相互作用的位能函數和徑向分布函數,導出p-V-T關系。

但由於分子結構十分復雜,統計力學目前還只能處理比較簡單的情況。對於比較復雜的實際系統,須先作簡化,建立壹些半經驗的數學模型,利用實驗數據,回歸模型參數。這種方法,在研究狀態方程和活度系數方程中已廣泛使用。

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