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工程热力学意义范文1
关键词 热处理；多媒体教学；启发式教学方法
中图分类号：G642.4 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）03-0112-02
Discussion on Teaching Strategy of Course of Principle and Process of Heat-treatment//Duan Yuanpei， Zhang Haitao， Li Chuanrui， Liu Minglang
Abstract Principle and Process of Heat-treatment is an important professional basic course for the specialty of material forming and control engineering. In order to improve the thirst for knowledge and learning effect of students， the “fun” was using as the main line and the teaching contents were innovated. Multimedia teaching， heuristic， discussion teaching method and strengthening practice teaching mode were also used in the teaching process.
Key words heat-treatment； multimedia teaching； heuristic teaching method
热处理原理及工艺课程是安徽工程大学材料成型及控制工程专业一门重要的专业基础课，教学内容分为热处理原理和热处理工艺两部分。其中，热处理原理介绍奥氏体转变、马氏体转变等钢在加热及冷却过程中发生的组织及性能转变规律；热处理工艺介绍退火、正火等热处理方法。通过对这门课的学习，可以让学生在掌握热处理原理的基础上合理地制订热处理工艺路线。
从教学内容上看，热处理原理部分理论性强，内容抽象，热处理工艺部分又与实际生产联系紧密，如果不注意教学策略，学生在难于理解运用的同时就会觉得枯燥无味，很难产生学习兴趣，教学效果也较差。然而，该课程的教学目标要求学生既要具备坚实的基础理论知识，还要具备一定的分析解决实际问题的能力。那么，怎样实现这一目标呢？针对教学内容的特点，笔者尝试采用以下策略进行教学实践，收到良好的教学效果。
1 以“趣”为主线
孔子说过：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”可见，“兴趣”才是最好的老师。因此，在热处理原理及工艺课程的教学过程中，可深入挖掘教材内容，通过举例子讲故事、从现象出发引导学生思考等方法，有目的地设计“兴奋点”以激发学生兴趣，培养学生的学习思考能力，以适当的案例启发学生的思维，探究现象的本质，找出规律。
如在教学热处理这章内容时，先设计些观察思考题，例如：“两段直径为1 mm的钢丝，同时放在酒精灯上加热到赤红色，而后一段放在水中冷却，另一段在空气中自然冷却。当钢丝完全冷却后进行折弯，发现在水中冷却的钢丝很容易折断，而放在空气中冷却的钢丝不易断裂，甚至可以卷成圆圈。加热温度相同，由于冷却方式的不同导致同种材料性能的差异，为什么？”“敲击学生金工实习作品小锤子的锤头，一锤头工作面出现凹凸不平，而另一个经热处理的锤头工作面仍然非常平整。两铁榔头为同种材料所制，为何热处理后工作面敲击后仍平整如初？是什么原因导致锤头性能的差异呢？”通过这些思考题的提出，好奇的学生就会把兴趣转移到热处理课程枯燥、抽象的内容上。
2 教学内容改革
热处理原理及工艺课程的教学内容包含热处理原理和热处理工艺两部分：第一部分“热处理原理”概念多，理论性强，内容抽象，且与材料科学基础等基础课程内容联系密切；第二部分“热处理工艺”部分与实际生产联系紧密。第一部分内容是第二部分的理论基础，而第二部分内容是第一部分的应用。因此在教学过程中，教师应抓住主线，突出重点，注重理论联系实际，并且强化实验教学环节。
随着科学技术的迅速发展，热处理领域新工艺、新理论不断出现。因此，处理好传统内容与现代内容的关系，适当压缩、简化经典内容，充实当前热处理领域的最新研究成果。如增加激光热处理、真空热处理等现代化的热处理方法等内容，使学生及时了解热处理原理及工艺的最新研究和发展动态。
3 采用多媒体教学
与“一块黑板、一支粉笔、一本教材、一张嘴”的传统教学方式相比，多媒体教学的优势在于其是图、文、声、像、动画、视频的有机结合体。在热处理原理及工艺课程上的教学工作中，采用多媒体教学手段，可将抽象的概念转化为图文并茂的画面，将复杂的工艺过程转化为直观的视频，使学生能够充分利用视觉和听觉来获取新知识，教学内容直观易懂，课堂气氛生动活泼，易于被学生理解。并且采用多媒体教学方式，节省了大量的粉笔板书时间，使教师能够有更多精力对学生课堂进行管理和引导，提高了教学效率。
例如，对于与实践联系紧密的“钢的热处理工艺：淬火、正火、退火、回火等”内容，学生很难想象热处理的工艺过程。采用多媒体教学方法，将热处理工艺制作成为动画或录像放给学生观看，使他们有身临其境的感觉，对热处理工艺过程有了直观的了解，给课堂增添了更多趣味，极大地调动了学生的兴趣，增强了学习效果。目前已连续几届采用自制的多媒体课件进行教学，受到学生的广泛欢迎，增强了教学效果。
4 采用启发式、讨论式教学方法
热处理原理及工艺课程知识系统性较强，且原理和工艺部分联系紧密。因此，在教学过程中应注意有关概念之间的内部联系，注重其本质特点的讲解，从而进行它们异同的比较。并且，针对特定内容进行启发诱导，激发学生的求知欲望，使学生不但活跃了思维，而且接受了新知识，巩固了旧知识。但要想做好启发教学，教师必须下功夫深入研究教材，通过多种途径来调动学生学习的积极主动性，启发学生进行独立思考。
在每节课的教学过程中，教师不与学生进行互动，不仅使课堂气氛沉重，学生失去学习兴趣，而且教师也不了解学生对知识点的理解掌握程度。在教学过程中，可以采用课堂提问、组织讨论等方式，与学生进行互动和交流。采用讨论式教学方式不仅活跃课堂气氛，调动学生学习的积极性，而且能培养学生独立思考和积极思考的能力，实现教学质量的良好反馈。但要想组织好课堂讨论，教师首先要针对具体内容设计讨论主题，并且在讨论过程中应注重引导学生联系所学理论知识。
例如，对于零件的淬火热处理工艺而言，淬火工艺的合理选择有利于零件减少变形和开裂的倾向。因此，在“钢的淬火热处理工艺”这部分内容的讲解过程中，可以进行分组讨论，并且在讨论过程中教师加以引导。这样，大多数学生对淬火热处理工艺有了更深的理解，针对具体零件可以正确选择热处理工艺路线。
5 强化实践教学
热处理原理及工艺课程的教学目标之一即让学生灵活运用热处理工艺来解决实际问题，那么怎样提高学生理论与实际联系的能力呢？实验教学是解决这一问题很好的途径，通过实验教学环节，既可以培养学生理论联系实际的思维方式，提高学生的实践能力，反过来又可以促进理论教学效果的增强。
因此，为了培养学生理论联系实际独立解决问题的能力，在学时紧的情况下，仍安排实验8学时，实验学时占总课时的17%。并且，为了提高学生的积极主动性，将部分实验由演示性实验改为设计性实验，由学生自己动手完成实验的全过程。例如，钢的淬透性测定实验，原来为演示性实验，即材料的热处理过程由实验教师完成，仅由学生进行硬度测试并绘制硬度随深度变化曲线，确定硬化层深度，比较不同材料的淬透性。现在该实验为综合设计性实验，学生根据给定材料的化学成分，根据学习的理论知识，首先合理制定淬火工艺路线，然后在实验室独立完成热处理工艺操作，这一环节结束后再进行硬度测试、不同材料淬透性比较等过程。新方式能更好地调动学生学习的主动性，强化了学生对理论知识的理解。
另外，还可通过认识实习、生产实习等实践教学环节来弥补学校教学条件的不足，让学生走进企业，亲身感受实际生产环境，体验实际生产过程。并且在学生参观过程中，经验丰富的车间技术人员针对生产内容进行细致解说，引导学生把所学理论知识与实际生产过程进行结合，使学习的知识不断深化，从而大大提高该课程的教学质量。
6 结论
在热处理原理及工艺的教学中，应针对课程内容特点，通过以“趣”为主线，对教学内容进行改革，采用多媒体教学，启发式、讨论式教学方法及强化实践教学等方式，以激发学生学习的积极性和主动性，使学生更好地理解知识、掌握知识、灵活运用知识。
参考文献
[1]陆兴.热处理工程基础[M].北京：机械工业出版社，2008.
[2]李传瑞，丁丽，王银凤.热处理原理及工艺课程教学的改革与实践[J].时代教育：教育教学版，2009（10）：27.
工程热力学意义范文2
【关键词】地热水；梯级综合利用
引言
地热是一种在合理利用条件下可再生的清洁能源。地热资源的利用可以大大降低煤炭、石油等的消耗，有利于减少二氧化硫等的排放，改善居住环境。为了响应国家节能减排的政策，改善传统的供暖模式所造成的环境污染和能源浪费，北京中医药大学渤海校区（黄骅）地热水综合利工程采用地热水梯级综合利用技术，成功替代了原有的地热直供，使地热供暖尾水得以充分利用，从而大大降低了资源的浪费和环境热污染。本文以中医药大学地热水梯级综合利用工程为例讲述地热水梯级综合利用，取得了良好的使用效果，实现了非常好的经济效益。
一、项目概况
本工程为中医药大学渤海校区（黄骅）一期供热工程，为三栋教学楼、图书馆、实验楼、学生食堂、学生宿舍、教工宿舍及相应附属服务设施供暖。一期总建筑面积15.1万，全部由地热水机房供应采暖热源（行政楼除外，行政楼采用地源热泵空调系统），总供热负荷约7000kW。
二、系统方案选择
采用上述方式，一级板式换热器可提供3139.5kW热量；二级板式换热器可提供3255.8 kW热量，再加上热泵机组的输入功率可满足一期工程的全部供热需求。
三、主要设备选型
地热水机房选用2台钛合金防腐蚀板式换热器，3台螺杆式热泵机组，相关详细参数见表1。
四、技术经济指标分析
五、结果与讨论
由上述可知，在不采用地热水梯级综合利用的情况下，使用板换直接换热供暖，仅能满足约6万平米的建筑采暖，其余9万余平米得考虑采用天然气锅炉或者其他方式供暖，不仅初投资会高出很多，而且运行费用也会达到20-30元/的不利境地。所以采用地热水梯级综合利用，不仅工艺流程简单，运行稳定且可以实现机房供热的无人值守。不仅节省经济运行成本而且具有非常好的环境排放效果，实现功能、经济、环境及运行费用的全丰收，具有非常大的推广价值。同时本工程的地热井还是由废弃油井改造的，对于附近有废弃油井的工程更具有借鉴意义。
参考文献：
[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册〔M〕.2版.北京：中国建筑工业出版社，2008.
[2] 地源热泵工程技术规范GB 50366-2005（2009）。
[3] 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736-2012。
[4] 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50242-2002。
工程热力学意义范文3
【关键词】工程热力学；教学方式；改革；体会
【中图分类号】G426 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962（2013）02（a）-0061-01
《工程热力学》是一门应用性、实践性较强的专业基础课，是能源、机械、航空航天、材料、化学、生物等领域专业的重要技术基础课程，是培养在涉及能源特别是与热能相关的各领域中具有创新能力人才的基础，由于该课程具有内容多、跨度大、概念抽象等特点，因此，如何启发和引导学生理解、掌握课程中的基本理论知识，激发学生的学习热情和主动性就显得的极为重要。本文作者根据多年讲授《工程热力学》课程的经历，通过一些教学方式改革的初步尝试，逐步总结出了一些提高工程热力学教学效果的体会，以与其他同行进行探讨。
1、重新构建知识体系
《工程热力学》作为专业技术基础课，它既有专业基础课的一般特点，理论性强，是专业学习的理论和基础；又有专业课的特色，即技术性强，有较强的针对性和实用性。但高职高专工程热力学教材种类多，处处可寻，却给人“千人一面”的印象，教材内容大量沿袭了传统内容，知识体系相对单一。为了加强对学生综合素质、能力的培养，在教学实践中对传统的教学内容可以做一些整合，重新构建知识体系。
从宏观角度，工程热力学内容可以分成两块课程体系结构：基础理论和实际应用。从知识体系划分，工程热力学内容可以分成三块课程体系结构：概念、定理与定律；工质的基本热力性质；实际工作过程。
（1）概念（主要包括系统、平衡状态、状态参数、可逆过程、循环、功和热等）；定理和定律（主要包括：热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律、卡诺定理、盖斯定律、基尔霍夫定律等）。
（2）研究工质（主要包括理想气体；实际气体；水蒸气；湿空气；制冷工质）的基本热力性质。
（3）研究各种热工设备中的工作过程。即应用热力学概念、定理或基本定律，分析计算工质在各种热工设备中经历的状态变化过程和循环中的主要热力参数（主要包括压力、温度、体积、内能、焓、熵、功、热量、热效率等），并探讨和分析影响能量转换效果的因素，以其提高转换效果的途径。
从课程内容的角度，学生在学习了热力学第一定律与第二定律，初步了解和掌握了理想气体热力性质和过程基本规律之后，可以应用这些基本知识分析、解决一些实际问题，达到对所学知识的第一次初步理解和应用。然后，在进一步学习了实际气体热力性质和过程之后，更深层次的应用前面所学的基本知识，深入分析实际装置中的热力过程（喷管过程，压气机过程）和多种循环，从而达到能在更高的认知层面上进一步综合、灵活应用工程热力学的知识去解决实际问题。
2、注重基础理论的讲授和公式的运用
《工程热力学》中基本的理论、概念对学生掌握知识的运用非常重要，因此，在课程讲授过程中，应注重学生对基本概念的理解和掌握上。在对基本概念讲授时，将概念的含义、公式中每个参数的含义、单位都要给学生做非常明确的解释，要求学生真正理解概念和公式的意义。同时，在讲授基本理论时，要对基本理论必须理解严密，举例恰当，用语准确，以使学生对概念有非常清晰的理解。
工程热力学中的公式很多，设计到的公式推导量很大。但是，并不是所有的公式都需要在课堂上进行推导。在教学中，应将影响到公式推导过程的关键地方给学生详细解释，而对于比较简单、学生在课下能够自己推导的则一语带过，这样，有利于学生对过程的理解，同时还不会影响到授课的进度。
工程热力学公式的合理应用是对学生最基本的要求，因此在授课中，要注重学生对公式中物理参数含义的理解，结合公式推导过程加以分析和记忆，从而深入理解公式的内涵和具体应用过程。
3、充分利用网络教学平台
教育的核心是“授以渔，而非鱼”，无论多么优秀的教师也无法倾其所有把学生今后所需要的知识都“灌”给学生，而且，单靠一本教材的单一化课堂教学，往往容易造成难以激发学生的学习热情，教学信息量不够饱满等缺点。为了方便学生课后学习、增强学生的学习自主性、丰富教学素材，我们要充分利用网络教学平台，在网络上共享课件与讲义、多种教材与参考书、习题库与解答、试题库及标准答案，这样，各类层次的学生都可在课后。充分利用网站内的教学资源，查阅、下载相关资料，温习、巩固和扩充课堂所学知识，达到各自的学习目的。同时，教师还能及时通过网络在线解答学生的疑问，缩短了师生间的距离。
4、理论与实际相结合
《工程热力学》课程理论性虽然很强，但与实际结合紧密，因此，在讲授每一个概念和基本理论时，举一些与实际生活紧密相关的例子，有助于学生更好地理解概念和理论，例如，在介绍热力学第二定律的实质时，要让学生明白热力过程的方向性，可以举一些实际生活中的例子，如，转动的自行车轮在空气中没有外力作用下，将转动的动能转换成热能停止下来，但反过来，自行车车轮不可能吸收空气中的热能将其转换成动能再旋转起来，这样，既激发了学生的学习热情，又将基本理论与实际结合了起来，使学生通过生活中的实例加深对工程热力学基本理论知识的掌握和应用。
工程热力学意义范文4
[关键词]建筑环境与能源应用工程 创新能力培养 连续性教学
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）07-0138-02
一、前言
高等工程教育承担着为国家经济建设培养注册工程师的重要任务。目前，世界上许多国家都实行注册工程师制度。按国际惯例，注册工程师制度包括专业认证、工程经验和考核要求。该制度的基础是工程教育认证，而通过工程教育认证的核心是进行专业综合改革，开展以学生为中心的课堂改革，注重创新能力培养。
宁波工程学院于2006年招收建环专业本科生，即提出了以培养本科应用型人才为己任的办学目标。要求学生在修完专业基础课、专业课之后能灵活掌握所学内容，并能举一反三，将基础理论应用到实际工作中。但在实际教学过程中，专业基础课理论性太强，并且抽象，学生理解起来很难，专业课虽然相对专业基础课贴近生产实际，但往往与专业基础课脱节，其结果使专业基础课与专业课连贯性不强，使学生觉得基础课形同虚设，进而影响他们对专业课的理解程度。本文以专业基础课工程热力学，专业课空调用制冷技术、空气调节技术为例，开展连续性教学研究，将基础课融入专业课之中，使学生活学活用，培养学生创新能力，实现应用型人才培养目标，以期达到对专业基础课的深入掌握。
二、开展专业基础课-专业课连续性教学的意义
工程热力学作为暖通方向的一门专业基础课，其基本理论是专业课教学中必不可少的，是各种专业课进行功、能计算分析的基础，因此对专业课程具有很强的理论指导意义。空调用制冷技术、空气调节技术作为暖通方向的专业课，旨在使学生掌握制冷空调基本原理，能够结合工程热力学对制冷循环、空气调节过程进行热力学分析，最终达到系统节能的目的。两者的连续性、系统性教学对于提升工程热力学课程以及相关专业课程的教学质量具有非常重要的实际意义，同时也是培养应用型本科人才的保证。
对于学生创新能力的培养也是连续性教学的重要目标。创新能力培养应该建立在对专业基础课及专业课透彻的理解基础之上的，因此将两者合理的融合在教学当中是重中之重。工程热力学作为工程热物理学科的基础课，对学生将来在研究生阶段科研水平的发挥以及日后在工作岗位上从事各类具体工作都有很好的指导作用。本科生的思维活跃，不受限制，更容易产生新的想法，只要加以合理引导和指导，对本专业学生的科技创新也大有好处。
三、专业基础课-专业课连续性教学改革内容
专业基础课-专业课连续性教学改革内容如图1所示。
图1 研究内容
（一）设计新型教学模式，激发学生学习专业基础课的学习兴趣
学生反映在大一和大二时由于专业基础课太抽象，并且学习的目的性不强，不知道这些知识将来用到哪里，因而学习没有兴趣，导致对知识的掌握效果不好。专业基础课的地位固然重要，但是由于类似工程热力学的基础课程讲述了大量的基础理论和公式，所以教学工作中最忌讳内容枯燥，没有趣味性，不能激发学生的学习。现代教育理论认为，学生是学习认知的主体，在教学过程中应充分发挥教师的引导作用，激发学生学习兴趣。在工程热力学课程教学中，首先应该使学生对工程热力学的重要性有清醒的认识，培养对该课程学习的强烈兴趣，所以必须以学生为中心，设计新型教学模式。教师在讲授专业基础课时，引入专业课中的工程或科研实例，使学生了解专业基础课在专业课中的应用范围，进而培养专业基础课的学习兴趣。如在工程热力学中讲述热力学第二定律时，引入制冷空调循环作为第二定律的应用，让同学们思考制冷循环是如何遵循热力学第二定律工作的，应用该定律如何提高制冷循环效率。而制冷循环效率的提高正是国内外进行节能减排的热点问题，这样联系实际进行专业基础课的讲解，便可激发学生兴趣，提高课堂效率。
（二）专业基础课-专业课内容融合式教学研究
教师在讲授专业基础课和专业课时，进行融合式教学，以培养学生创新能力为目标，引导学生思考专业基础课在专业课中有哪些应用;在专业课中运用了哪些专业基础课原理，如何用该原理解释工程实际及科研课题，从而提高学生的应用创新能力。
如讲解空调用制冷技术课程的制冷循环原理时，启发学生通过思考联想到工程热力学的逆卡诺循环，进而把逆卡诺循环定理对照制冷循环原理进行讲解，可使学生牢固掌握制冷循环原理，又因为有了理论依托，从深层次激发学生的创新意识，培养用基础理论解释工程现象的能力。空气调节技术是建筑环境专业一门非常重要的专业课，其中一项重要基本技能是对焓湿图的掌握。而早在工程热力学专业基础课中，焓湿图已在“湿空气”一章中提及，通常情况下，工程热力学课程主要围绕热力学第一、第二定律进行讲述，“湿空气”这一章与前述定律关系不大，学生往往忽视对湿空气中焓湿图的学习，因此，需进行融合式教学，提高学生的重视程度。可在工程热力学中“湿空气”一章讲述时，首先说明暖通空调对于建环专业学生的重要性，提出空气调节的概念，而空气调节的重要理论基础是焓湿图，是必须掌握的内容，进而进行焓湿图的讲解。在空气调节技术课程中，为了提高学生的创新能力，需回顾工程热力学中焓湿图的基本理论，使学生在熟练掌握基本原理的基础上，能够举一反三，提高理解问题的层次。
（三）建立专业基础课-专业课连续性教学综合考核评价方法
传统教学中的考核评价是通过每门课程结束后进行期末测试来完成，内容仅限于本课程知识点，开展连续性教学后，为了从整体上考查学生掌握情况，巩固所学知识，可以开展连续性综合考核评价，即通过综合性题目，测试学生用工程热力学、传热学等基本原理分析解决实践问题的能力，促进学生全面能力提升，激发创新潜能。
四、结语
生活水平的提高和科技的日益进步，使得建筑环境专业毕业生不再局限于传统的水电设备安装，大批具有高新技术含量的智能设备不断涌现，从而使这一行业的人才需求不断扩大。企业要求人才掌握的学科涉及面广、数量众多，并具备解决突发问题、综合问题的能力。在建筑环境专业教学过程中开展专业基础课-专业课连续性教学可以培养学生的创新能力，树立整体意识，实现应用型人才培养的目标。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 李国强，熊海贝.土木工程专业教育评估国际互认的探索与实践[J].高等建筑教育，2013（1）：5-12.
[2] 倪九派，刘蕾，魏朝富.高等学校专业课教学的团队授课法探讨[J].中国成人教育，2010（2）：145-147.
[3] 黎广彬，张淑香.公共基础课为专业课服务的探索与研究[J].黑龙江畜牧兽医职业学院学报，2007（1）：39-41.
[4] 李长萍.论交互性教学的内涵及特征[J].教育理论与实践，2007（2）：45-47.
工程热力学意义范文5
的平衡态，则我在研究时没有能够写出大量的数学推理，更多的是逻辑分析，而且依赖已知的物理事
实。也许是我的水平不足，希望读者加以补充。
关于实验问题，理论有它的独立性，不会依附于实验。比如，狄拉克的磁的单极子理论，现在人
们没有人证实它。爱因斯坦在1905年发表的3篇论文，都是在以后几年才证实。我的思想只要内在逻
辑比原来好系就行。读者中间一定有实验物理学家，他们可以完成这项有意义的工作，并且可以设想
理论对人们的生产生活有什么影响。
作者：周伯利
题目：热力学第二定理的运用
提要:由于热力学第二定理存在局域性要求,在运用到存在远程相互作用(这里主要讨论电磁相互作用)的体系
时就会发生问题。（如果不存在远程相互作用，热力学第二定理是适用的。）
主题词：局域性 远程相互作用
1 理论逻辑部分
1。1两杯水里的热力学
> 热力学第二定理有许多表述,根据我的学习体会,描述为;孤立体系的热运动总是向着熵增的方向发展,并达
到熵极大,(稳定的平衡态)
> 热力学第二定理包含有两个内容:1,时间之箭的方向 2,时间之箭的目标
> 热力学第二定理对研究对象有个限制:孤立体系。下面的一个孤立体系，但是，热力学第二定理在运用上
却存在问题：> 桌面上有两杯水A B，水里悬浮有大量的电荷，外界对它们没有作用，可以把它们整体看
作孤立体系，由热力学第二定理得，体系应该有一个稳定的平衡态。我们从部分看：比如A，它受到B的
电作用，不能视为孤立体系，它有没有稳定态，就很成问题。同样B也是如此。同一研究对象，可能存在
不同研究结果，只能说明理论对于这样的研究对象存在先天不足。
> 这一体系有没有稳定态，得有物理方程确定，物理方程应该包含热和电
> 1 泊松方程
> 2 波尔兹曼方程 p=A*exp（qu/kT）
>求解方程是困难的，它是非线型的，从直觉上讲，有解的可能性小。
1。2普朗克熵理论的研究
下面是熵和热力学几率的关系的推导：普郎克发现孤立体系的熵和热力学几率存在单调的变化，猜测熵和热
力学几率存在如下关系：
S=f（W）
设体系有独立的两部分，
S---------体系总熵 S1-------1部分的熵
S2-------2部分的熵 W-------总几率
W1-----1部分的几率 W2-----2部分的几率
设S=S1+S2=f（W）
S1=f（W1）
S2=f（W2）
W=W1*W2---------（1）
通过微积分运算，得到
S=k*In（W）----------（2）（参阅王竹溪<统计物理学导论>第2版）
如果体系由无限独立部分组成，则S=S1+S2+S3+。。。。Sn+。。 Si是局域熵热力学第
二定理表示为：S1=S1max S2=S2max。。。。。（3）
以上推倒体现了热力学明显的局域性，也暴露了这种性质的力学本质：要求每个局域的
独立性，如果不独立，则
W=W1*W2---------（1）
不成立，则普朗克的推导就有漏洞，
实际上，世界上存在破坏这种局域独立性的现象，比如桌面上有两杯水，（可以看作总体系的两个部分，部
分的划分是任意的）水里悬浮有大量电荷，两杯水之间存在远程相互作用，独立性就没有意义，普朗克的熵
理论不能适用于这样的研究对象。
普朗克的熵理论的背景是热力学第二定理，普朗克提出
S=f（w）
原因为：孤立体系的热运动总是朝着熵增的方向发展，而热力学几率也是在增加，现在的体系不适用于普朗
克的理论，则也会不适用于热力学第二定理，我们知道，热力学第二定理要求平衡态的出现，平衡态的表示
为S1=S1max S2=S2max
这个体系中的局域独立性已经破坏，S1，S2没有意义。
1。3条件概率的研究
在电磁远程相互作用的体系不能用热力学第二定理说明。其中最明显的是整体几率与部分几率的关系：
W=W1*W2
不成立，从而普郎克的熵与几率的推导存在矛盾。
概率论中提供了一种叫条件概率的东西来说明两个几率事件的相互作用。比如；
明天下雨的概率是0.2,晴天的概率为0.8。如果是雨天，爬山的人占0.3,如果是晴天，爬山的人占0.7。那么
明天有百分之几的人要爬山呢
p=0.2*0.3+0.8*0.7=0.62
天气情况对人的出行有作用，但是人的出行对天气的几率是没有影响的，条件的几率是相对稳定的。如果人
的出行对天气变化有影响，你可以想象一下几率会是怎样？而我们要研究的热力学几率就是相互的。上面的
两杯带电水存在相互作用，状态之间的影响不是单向的。我们已经可以体会到其中的味道了
下面作一系简化计算：
设想体系1（杯子1）只存在两个状态A B 。体系2（杯子2）存在两个状态C，D。
两个体系的存在相互作用。我们让体系1处于A状态，体系1激发的场
会影响2。C，D的几率(几率的设定只有数学意义。即满足0.2+0.8=1)
P(c)|A=0.2
P(d)|A=0.8
同样有
P(c)|B=0.3 P(d)|B=0.7
P(a)|C=0.4 P(b)|C=0.6
P(a)|D=0.5 P(b)|D=0.5
那么ABCD四个状态的几率为多少。我们社Xa，Xb，Xc，Xd，就有
0.4*Xc+0.5*Xd=Xa
0.6*Xc+0.5*Xd=Xb
0.2*Xa+0.3*Xb=Xc
0.8*Xa+0.7*Xb=Xd
化解得到
Xa+Xb=1
Xc+Xd=1
几率不可求出。
你可以设想有许多的电子，状态有很多，可以将体系分为很多部分，分析出的结论是一样的。
数学具有数学逻辑的自由性，显然可以包含热力学几率的具体情况。
2。 具体的列子
2。1 静电平衡的研究
电荷在导体表面分布不均，到底会不会产生扩散呢？
有位老师说：不会，扩散只适用于中性的物质，对电荷是不适用的，因为电荷受到强大的电场力的作用。另
外他说，导体上的电荷分布满足最可几率分布（热平衡分布）。
我认为：1，扩散定理并没有强调它不适用于电荷，它的提法破坏了物理定理的普遍性； 2，电荷所受的电
场力垂直于导体表面，而电荷分布浓度梯度沿导体表面存在，显然电场力不会影响沿表面的扩散。3，我读
过热力学方面的著作，我没有看到过有关用统计力学方法推倒静电平衡电荷分布的，热力学统计理论发展
了100多年，热学家没有去研究经常的事实，是一种疏忽吧。
如果用热力学的统计理论去推导静电平衡电荷分布，必然电荷分布是温度的函数，因为统计力学的形式为：
p=A*exp（-E/kT）
统计出的结论与温度大大有关。事实并不如此，只能表明静电平衡事实不能满足平衡态的统计理论，他不可
能达到热平衡态 。
在我看来，电荷是可以扩散的，扩散会影响电荷分布，扩散随温度的升高而变大，则30度的电荷分布与50度
的不同，而等势分布是唯一的，不能适应温度的变化，所以带电的导体上必然存在电势差；另一方面，单单
存在扩散电流必然导致电荷均匀分布，事实并不如此，证明存在一种矛盾的运动，带电的导体上存在电势差，
电势差引起传导电流可以与之“平衡” 。一般情况下，导体所带电荷相比于导体自身的正负电荷来说是太少
了。引起的电势差太小。等势之说只具有工程意义，不具有理论意义。静电平衡的电荷分布是一个未知数
进一步分析扩散存在表面，扩散的方向必然与电场力的方向相反（电势差引起传导电流可以与之“平衡”）
则电荷的动能会减少，温度降低，电势差不会只存在于表面，导体的内部存在传导电流（欧姆电流），温度
会上升。
读者听了一定会觉得太难令人置信，但是我们在前面已经说明了那么多的理论逻辑的问题，注意这里的导体
表面电荷存在远程相互作用，带电导体不会达到热平衡。
我们应该相信理论所确信的东西是真实的。现在所应该作的应该是实验证明。
2。2电荷布郎运动对导体的影响
图中容器内带电尘埃q，带电尘埃在空气中做布郎运动。容器附近有一导体。
导体处在激发的电场中，会发生静电感应，q的位置不断变化，静电感应（感应电流）不能停止。感应电荷分
布不可确定。实际上，空间的电场是在不断的变化，由前面的结论可知，这一体系不存在稳定态。
有两点与现有热力学不符：1感应电荷分布不可确定，意味着导体的宏观表现不是唯一的，现有热力学认为：
孤立体系的平衡态的宏观表现是唯一的，（容器，导体，q组成孤立体系）；2感应电流的本质是传导电流，
会产生热量，导体温升，能量来自于的布郎运动，容器温降，布郎运动不会停止，这种单向能量输送不会停
止，不需要温差的先决条件
---------------------
> |...................|
> |.........+.........| 容器
> |...................|
> |___________________|
> ..**************
> ****************** 导体
> ..**************
2。3为什么不能将热力学第二定理简单应用到宇宙，
19世纪，克劳修思将热力学第二定理运用到宇宙上，得出宇宙最终会达到热寂的状态。事实并不如此，宇宙
的有序运动没有减少的迹象。我们的课本上说，不能将有限时空中的规律运用到无限时空中，为什么不能，
书本没有说明。有的作者甚至说热寂说是唯心论，这西都没有用物理学自身的逻辑去说明问题，下面我将分
析热力学第二定理的局限性来说明这个问题。
工程热力学意义范文6
【关键词】电解质溶液；活度
一、研究的意义
电解质溶液是指溶质溶解于溶剂后完全或部分电离为离子的溶液。
近年来，电解质溶液逐渐成为许多有机和无机反映的良好媒介，在化学，化工，冶金，生物，海洋，环保及地质等领域中经常遇到，而电解质溶液理论研究将推动物质微观结构的深入研究和统计力学理论的发展，它也是相平衡和化学平衡计算及新工艺和新产品开发的理论基础。
电解质在溶剂中的活度是溶液热力学研究的基本和重要的参数，它集中反映了在指定溶剂中的离子之间及离子与溶剂分子之间的相互作用，对离子溶剂化，离子缔和及溶液结构改变的理论研究及其应用具有重要的意义。电解质水溶液组分活度系数的研究在海洋化学，盐湖化学，污染控制等领域中有着重要的意义，电解质活度系数理论既是国内外溶液热力学理论研究的热点，又是主要的电化学研究领域，同时也是含盐溶液蒸馏，湿法冶金，生物化工等工程上的需要。
二、国内外研究概况
1906年路易斯提出处理非理想体系的逸度和活度概念，以及它们的测定方法之后，化学热力学的全部基础已经具备，至此化学热力学得到了飞速发展。从此之后，活度的理论和应用都得到了长足的进步。不同的科学门类，都应用这一观点解决本门类面临的问题，它在生命科学、医药、化学、地壳演化方面都有广泛的应用，对解释相应现象作出了相当的贡献。
三、活度测量方法
电解质溶液活度系数是溶液热力学研究的重要参数。它集中反映了指定溶液中离子与离子与溶剂分子之间的相互作用。对离子溶剂化、离子缔和及溶液结构理论的研究具有重要意义。
1.电导法
2.电动势法
对于任一强电解质可以组成下列电池：
通过实验测定电池电动势E，再外推求，即可求出浓度为m时电解质溶液的活度系数
3. 凝固点下降法
此法是利用实验测出溶剂的活度，再由吉布斯-杜亥姆公式即可算出电解质的活度系数。
既由公式：
4.0溶解度法
对于溶解度不大的电解质，冰球有其他的电解质存在时，可用此法测定电解质溶液的活度系数。
5. 等压法
根据吉布斯-杜亥姆方程：
四、总结
近年来，电解质溶液逐渐成为许多有机和无机反映的良好媒介，在化学，化工，冶金，生物，海洋，环保及地质等领域中经常遇到，而电解质溶液理论研究将推动物质微观结构的深入研究和统计力学理论的发展。在测定非缔和式电解质溶液活度系数时一般采用电动势法或凝固点降低法，但电动势法、凝固点降低法有测量数据精确，误差小，操作繁琐的优缺点；相比之下电导法具有仪器简单、操作方便等优点。
参考文献：
[1] Debye P，Huckel E.Phys.Zeit.，1923，24，185-195
[2] Debye P，Huckel E.Zur Thoorie der Elektrolyte.PhyZ，1923，24：185
[3] 黄子卿.电解质溶液理论导论（修定版）[M].上海科技文献出版社，1983
[4] Pitzer K.S.Electrolytes fom Dilute Solution to Fused Salts.J Am Chem Soc.1980，102（9）：2902-2906
[5] 于养信，陆九芳，李以圭.平均球近似法计算电解质活度系数的研究：（Ⅰ）单一电解质水溶液.化工学报，1992，43（5）：523-531
[6] Stoces R H，Robinson R A.Solution Equilibria in Vry Concentrated Electrolytd Solution.J So-lution.Trans Faraday Soc.1995，51：1235
[7] 李以圭.金属溶剂萃取热力学[M].清华大学出版社，1988
[8] Zerres H.，Prausnitz J.M.Thermodynamics of Phase Equilibria in Aqueous Organic Systems with Salt.AICHE J.1994，40（4）：676-691
[9] 张锁江，韩世钧.广义活度与广义活度系数.化学物理学报，1997，7（4）：356-364
[10] Lu X.H.，Maurer G.Model for Describing Activity-Coefficients in Mixed Electrolyte Aqueo-us-Solutions.AICHE J.1993，39（9）：1527-1538
[11] Lu X.H.，Zhang L.Z.，Wang Y.R.，et al.Prediction of Activity Coefficients of Electrolytes in Aqueous Solutions at High Temperatures.Ind Eng Chem Res.1996，35（5）：1777-1784
[12] Chen C.C.，Evans L.B.A.Local Composition Model for the Exess Gibbs Energy of Aqueous Electolyte Systems.AICHE J.1986，32（3）：444-454
