热力学基础,学习心得(共9篇).docx
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热力学基础,学习心得（共9篇）
热力学总结及学习感想
热力学总结及学习感想
姓名：
刘超学号：
11081020107专业班级：
自动化113班学习感想
“自1887年，奥斯特瓦尔德（Ostwald）和范特霍夫（van’t
Hoff）创办了世界上第一份《物理化学杂志》便标志着物理化学学科的诞生，而经过一个多世纪的发展它亦形成了一门内容十分丰富的学科。
（刘国杰 《物理化学导读》 科学出版社）”。
虽然这学期对物理化学的学习仅限于第一章的气体、第二章的热力学第一定律、第三章的热力学第二定律，但对于我来说已经足够了，已经有了充足的时间能让我对这门学科进行系统性的认识，掌握对其的学习方法。
刚接触物理化学这个名词时对于这门即将学习
的学科产生了些许疑问。
高中的课程也有过物理、化学，但他们
两者之间能有什么联系吗？
当时我还真的没有找出答案，感觉这完全是两个不着边的学科。
随着学习的深入才发现原来他们两个是紧密相连的，“物理化学是利用物理学的原理和实验方法研究
化学理论问题的学科。
（刘国杰《物理化学导读》科学出版社）”。
而数学作为物理学的基础也穿插其中并扮演了十分重要的角色，特别是那一大堆的偏微分公式。
这真是一件让人见着就头痛的事，因为前期没有好好学习高数所以要理解这些公式对我来说便显得特别的吃力。
为了能跟上老师的节奏只有自己利用课后时间复习高数，但光复习高数是远远不够的。
比如对于高中学习过的气体状态方程：
pV=nRT，热力学温度与摄氏温度的转换关系：
T=（t/℃+273.15）K，两分子间总的作用势能：
E?
E吸引?
E排斥=-AB+早已忘记其中各个字母所代表的的物理量和含义了。
由于其616rr
是一个交叉的，覆盖面广的学科，在复习以前知识的同时也要自己去了解课外的知识，并将它们融会贯通。
这些也让我逐渐接受了一个观念，夸大了教师在学习上的作用。
“关于教与学，向来就有猎枪与干粮，鱼与渔之争，干粮与鱼总有吃尽的时候，而唯有成为渔翁和猎人才有取之不尽的食物，那种把一切都在课堂上讲懂的是不负责任的大学教师，一个孩子总要断奶，教师的作用是释疑，使学生在学习上少走弯路、事半功倍。
丢掉幻想，
一切靠自己专研、思考和领悟。
这犹如没有包治百病的灵丹妙药，
根本不可能存在适合任何人的学习方法。
（百度文库《物理化学的学习方法》）”。
而我们缺乏的正是那种自学、自我思考、领悟的精神，不懂得将所学的知识彼此串联起来。
如今通过对物理化学这门课程的学习，我知道了自学与思考的重要性并开始有意识的培养自己这方面的能力。
明白了以前那套死记公式的方法是行不通的，公式并不重要重要的是公式的推导和使用条件及意义。
以下就是我对第二章热力学第一定律与第三章热力学第二定律的一些总结。
总结
一、热力学第一定律
定义：
“能量有各种各样形式，并能从一种形式转变为另一种形式，但在转变过程中能量的总数量不变，将能量守恒原理应用在以热与功进行能量交换的热力学过程，就称为热力学第一定律。
（肖衍繁《物理化学（环境类）》天津大学出版社）”。
?
U?
Q?
W
若系统变化为无限小量时，上式写成
dU?
δQ?
δW
规定系统吸热为正，放热为负。
系统得功为正，对环境作功为负。
关于系统状态函数的一个重要结论：
“系统的状态函数只取决于系统状态，当系统的状态确定后，系统的状态函数就有确定
的值；当系统由某一状态变化到另一状态时，系统的状态函数的
变化值只取决于始、终两状态，而与系统变化的具体路径无关。
（肖衍繁《物理化学（环境类）》天津大学出版社）”。
1.焓的定义式H?
U?
pV
焓是状态函数，具有广度性质，并具有能量的量纲，但没有确切的物理意义。
def
焓变
（1）?
H?
?
U?
?
（pV）
式中?
（pV）为pV乘积的增量，只有在恒压下?
（pV）?
p（V2?
V1）在数值上等于体积功。
1
（2）?
U?
?
nCv,mdT2
此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程，或真实气体的恒压变温过程，或纯的液体、固体物质压力变化不大的变温过程。
2.热容
定义：
在不发生相变化和化学变化的前提下，系统与环境所交换的热与由此引起的温度变化之比称为系统的热容。
C?
lim（?
T?
0defQ?
Q）?
?
TdT
由某一温度变化范围内测得的热交换值计算出的热容值，只
能是一个平均值，称为平均热容。
即
（1）定压热容和定容热容CP?
Cv?
（2）摩尔定压热容和摩尔定容热容 C?
—Q?
T?
QP?
（?
H?
（?
UTT）P）V?
QP
Cp,m?
Cp,m?
CPCv?
（?
（?
HmTT）p）v?
Um
上式分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程。
3标准摩尔燃烧焓
定义：
在温度为T，参与反应各物质均处在标准下，1mol?
相的化合物B在纯氧气中氧化反
应至指定的稳定产物时，将该反应的标准摩尔反应焓称为化合物B（?
）在温度T时的标准摩尔燃烧焓，用符号?
cHm表示。
4.标准摩尔反应焓
?
?
?
?
rHm?
?
VB?
fHm（B,?
）?
?
?
VB?
CHm（B,?
）
式中?
fHm（B,?
）及?
cHm（B,?
）分别为相态为的物质B的标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓。
上式适用于?
=1mol，在标准状态下的反应。
?
?
二、热力学第二定律
关于定义的两种代表性的说法：
克劳修斯说法:
“不可能把热从低温物体传到高温物体而不引
起其他变化。
”
开尔文说法：
“不可能从单一热源取出热并使之全部变为功而不引起其他变化。
”
1.卡洛循环定义：
热机
热机的效率定义为 （恒温膨胀），向低温热源T2放热Q2，同时对外做功（-W）。
T1吸收Q1
?
?
?
defWQ1
即对外做功（-W）占从高温热源吸热Q1的比例。
2熵函数
定义：
表示体系中微观粒子混乱度的一个热力学函数。
dS?
?
QrT
3.热力学第二定律的数学表达式
?
S?
?
BAAB?
QT
4.亥姆霍兹函数
篇二：
工程热力学学习感想
前言：
工程热力学是以研究热能与其他形式的能量相互转换规律、工质的热力性质及各种热力装置工作情况的分析的一门学科。
目前，热力学的研究范围已涉及到化工、空调以及近代的低
温、超导、电磁及生物等各个领域。
工程热力学属于应用科学的
范畴，是工程科学的重要领域之一，是工程类各专业本科生重要的专业基础课，是研究热能和机械能相互转换的基本原理和规律，一提高热能利用为基础的一门学科。
工程热力学是研究热能和机械能相互转换的基本原理和规律，一提高热能利用为基础的一门学科，属于应用科学的范畴，是工程科学的重要领域之一， 是工程类各专业本科生重要的专业基础课，是农业工程类、能源工程类、、电气信息类等专业的主要专业基础课之一。
工程热力学是关于热现象的宏观理论，它主要以热力学第一定律、热力学第二定律作为推理的基础，通过物质的压力 、温度、比容等宏观参数和受热、冷却、膨胀、收缩等整体行为，对宏观现象和热力过程进行研究，通过对热力系统、热力平衡、热力状态、热力过程、热力循环和工质的分析研究，改进和完善热力发动机、制冷机和热泵的工作循环，提高热能利用率和热功转换效率。
自然能源的开发和利用更是人类走向繁荣的起点能源开发和
利用的程度是生产发展的一个重要标志。
能源的开发和利用，不但推动着社会生产力的发展与进步，而且与国民经济发展有着密切的联系。
能源是指为人类生产和日常生活提供各种能量和动力的物质资源。
迄今为止，自然界中已为人们发现的可被利用的能源主要有风能、水能、太阳能、地热能、海洋潮汐能、核能及燃料的化学能等。
在众多能源中，人们从自然能源中获得能量的主要形式是热能。
但是长期以来，我们总是以为我国地大物博，资源丰富。
然而，我国是世界上人口最多的国家，人均资源水平极低，几乎所有人均资源都低于世界的平均水平，能源的使用已经达到瓶颈的状态，能源利用率低下，污染较严重，因此，运用工程热力学的理论知识，对实际工作中的热力过程和热力循环进行分析，才能提出提高能源利用经济性的具体途径与措施。
大唐吉林发电有限公司坐落在吉林省省会长春市，是中央直接管理的国有独资公司、特大型发电企业中国大唐集团公司投资设立的国有独资公司。
2004年9月30日正式登记成立，拥有在
役及在建火力、风力发电、热力及煤化工综合利用等企业。
其中，火力发电厂两台30万机组，年用煤量300万吨左右。
如果发电
厂的效率提高1%,那一年即可少用大约3万吨。
由于市场供求关系的影响，标煤的价格涨幅不定，以一般标煤价格550元每吨左
右，一年大概可节省1650万元。
再假想全国所有的电厂都如此，那么节省的数目就应该以亿来计算了。
所以作为一名热能与动力工程专业的学生，扎实地学好工程热力学，才能熟练运用工程热力学的理论知识，对实际工作中的热力过程和热力循环进行分析，提出提高能源利用经济性的具体途径与措施，做到真正的节约能源。
篇三：
热力学总结热力学总结
PB90203073 陆显扬
一、前言
对于热力学第一第二定律人们常将其表述为：
第一定律：
宇宙的能量始终保持不变；
第二定律：
宇宙的熵值始终不断增加。
显然这样的表述只是从总的方向上或者说对概念的一个认知上来理解的，并不能完备的描述这两个定律，但对于我们记忆这两条定律以及保证我们在今后的学习研究中方向的正确有着很直观的作用。
参阅《费曼物理学讲义》中把热力学定律做了如下总结：
热力学第一定律：
加进一个系统中的热量对系统做的功
=系统内能的增加
热力学第二定律：
不可能有这样一个过程，它的唯一结果只是从一个热库取出热量，并把它转变为功。
没有任何一台热机，在从T1取得热量Q1，而在T2放出热量
Q2的过程中所做的功比可逆机更大。
对于可逆机，系统的熵用一下方式定义：
（a）如果是可逆地加在温度为T的系统中的热量，那么这个；系统的熵增加为
（b）当T=0时，S=0（热力学第三定律）.
在可逆变化中，系统所有部分（包括热库）的总熵不变。
在不可逆变化中，系统的总熵始终不断增加。
以上是费曼给热力学体系做的总结，当然其中没有包含热平
衡定律即热力学第一定律。
当然，对热力学体系的总结无论如何都基本是这一框架，所以一下将以此为框架做更进一步的完善。
二、热力学系统、状态与过程
1、热力学系统
热力学系统是有边界的被研究的宏观物体，简称系统。
系统边界以外多有对系统发生作用的物体成为外界或环境。
开放系统：
能量交换+物质交换。
封闭系统：
仅能量交换。
孤立系统：
无能量物质交换
2、状态
系统处于平衡态时需满足：
力学平衡、热学平衡、相平衡与化学平衡四个条件，缺一不可。
状态参量：
用来描述系统平衡态的几个相互独立的物理量称为状态参量，分为几何参量、力学参量、化学参量与电磁参量。
对于由两个参量描述的系统状态可以用由两个参量作为坐标轴的平面热力学坐标来描述。
当状态参量描述的系统状态确定后，描述系统的各种宏观性质的宏观物理量也就确定了。
所以系统其他宏观物理量都是系统状态参量的函数，称为态函数。
举p-V系统为例：
态函数的全微分：
态函数基本性质：
状态方程：
把态函数与状态参量间的函数关系写成隐函数的
形式称为状态方程。
以态函数和状态参量x，y为例：
理想气体状态方程（质量数为M或摩尔数为）：
引入波尔兹曼常量k
混合理想气体状态方程：
实际气体的状态方程：
最重要最有代表性的事范德瓦耳斯方程，其是在理想气体状态方程基础上修改而得到的半经验方程：
其中a，b对一定气体来说都是常数可通过实验测得。
更准确的实际气体状态方程是昂内斯方程。
简单固体与液体的状态方程：
需引入两个反映系统属性的物理量，等压体膨胀系数和等温压缩系数：
体膨胀系数和压缩系数都很小，在一定的温度范围内可以近似视为常数，在一级近似下的简单固体与液体状态方程为：
3、过程
热力学过程：
设计状态的变化和状态变化所经历的过程称为热力学过程，简称过程。
准静态过程：
由一系列近似视为平衡态组成的热力学过程，称为准静态过程。
我们所讨论的所有过程都是准静态的。
三、热力学第零定律与温度
1、热平衡与热力学第零定律
热平衡：
两个系统的状态不再随时间变化，冷热程度变得一样，称这两个系统彼此达到热平衡。
热力学第零定律：
与第三个系统处于热平衡的两个系统，彼
此也一定处于热平衡。
值得注意的是热力学第零定律是实验定律，不是逻辑推论的结果。
2、温度
热力学第零定律指出，如果A，B两个系统都与C系
统热平衡，则A,B系统也彼此热平衡。
从这个定律可以推证，互为热平衡的系统具有一个数值相等的态函数，这个态函数就定义为温度。
热力学第零定律的实质，是指出温度这个态函数的存
在，这个态函数所表述的物理量温度是反映系统热平衡宏观性质的量。
从微观角度看温度实际上是表示系统内部分子热运动剧烈程度的物理量。
温度压强这一类物理量有一个共同特征，不具有可加性，与系统的质量无关，称为强度量。
另一类如体积、内能等物理量具有可加性，与系统的质量成比例，称为广延量。
3、温标
一套具体给出温度量值的方法称为温标。
制定一种温标，先要选择一种测温物质系统，然后选择该系统随温度明显变化的状态参量（称为测温参量或测温属性）来标识温度，而让其余状态参量保持恒定，这样，测温物质系统的温度只是测温参量的函数。
人为规定的温度与测温参量的函数关系
称为定标方程。
A、经验温标
水的三项点是指纯水、纯冰和水蒸气三相共存的平衡态，规定这个状态温度数值为273.16K。
定标方程：
x3为测温物质系统与水的三相点处于热平衡时，测出测温参量的值为x3。
B、理想气体温标
定容气体温度计定标方程：
p3为气体在水的三相点温度时的压强。
定压气体温度计的定标方程：
V3为气体温度计测温泡内的气体在水的三相点温度时的体积。
C、热力学温标
无法实现的理论温标。
在理想气体可以使用的范围内，理想气体温标与热力学温标是完全一致的，所以热力学温标是通过理想气体温标来实现的。
D、国际温标
四、热力学第一定律
1、功与热量
使处于平衡态的系统状态有所改变由两种办法，对系统做功或者向系统传递热量。
A、功
功是与路径有关的过程量，不是与系统状态对应的态函数。
功是能量传递和转换的一种方式和度量。
准静态过程有这样一个重要性质：
系统在准静态过程中，外界对系统所做的功可以用其状态参量来表述。
在p-V系统下外界对气体所做的元功：
当p-V系统在准静态过程中提及V发生了有限
的变化，如又V1变为V2，外界对系统所做的功为：
这两个表达式不仅使用于气体系统，对于液体
或者简单固体的p-V系统同样是适用的。
B、热量
当系统与外界之间存在温差而相互热接触后，系统将通过从外界吸热或向外界放热的传热方式改变状态。
热量与功相似，是能量传递和转换的另一种方式和亮度。
热量的实质是高温物体传递给低温物体的热运动能量。
讨论热量的计算问题。
热容量：
温度升高1K系统所吸收的热量，单位J/K。
系统的热容量与系统质量成正比，是广延量。
由此引出比热容：
单位质量的热容量，简称比热。
摩尔热容量：
1mol物质的热容量。
篇四：
热力学基础总结（物化）
第二章
热力学基础小结
这一章主要讲了热力学第一定律和热力学第二定律。
一、热力学第一定律
?
U=Q+W （封闭系统，任何过程） dU=?
Q?
?
W （封闭系统微变过程）
二、热力学第二定律
1、热力学第二定律的数学表达式，Clausius不等式：
B?
Q?
Q
?
S?
?
为不可逆
ATT
dS?
＝为可逆
2、熵的定义式
?
Qr
dS?
T
?
SBSA
dS?
SB?
SA?
?
S?
?
B
A
dQrT
三、状态函数及其关系式
1、状态函数关系式：
（定义式）H=U+pV
||||
G=A+pV
++TS TS
2、 热力学的四个基本方程:
（适用条件：
恒定组成，只作体积功的封闭系统）dU?
TdS?
pdVdH?
TdS?
Vdp
dA?
?
SdT?
pdVdG?
?
SdT?
Vdp
3、对应系数关系式：
（
?
U?
?
?
U?
A
）V?
（）p?
T（）S?
（）T?
?
p?
S?
S?
V?
V?
A?
G?
H?
G
）S?
（）T?
V（）V?
（）p?
?
S
?
T?
T?
p?
p（
4、Maxwell关系式：
?
T?
p?
T?
V?
S?
p?
S?
V
）S?
?
（）V；）S?
（）p；）T?
（）V；）T?
?
（）p；?
V?
S?
P?
S?
V?
T?
P?
T
四、各种判据的比较：
1
五、各种热力学函数的计算公式：
1、体积功的计算
（1）、定义式：
W?
V2
?
B
?
WB?
?
?
pedVV1
（2）、反抗恒定外压过程：
W?
?
（3）、可逆过程：
WIII= ?
?
V2
V1
pedV?
?
pe（V2?
V1）
?
V2
V1
pdVV1p
?
nRTln2V2p1
（4）、理想气体恒温过程：
W=nRTln
（5）、有气体参加的相变过程：
体系在恒温恒压下由凝聚相?
转变为气相?
（g）
W?
?
p（V?
?
V?
）?
?
pV?
?
?
nRT
.
（6）、绝热过程：
2、热效应的计算
Qa?
0 Wa?
?
U?
nCV,m（T2?
T1）?
nCV,m?
T
（1）、恒容热：
（2）、恒压热：
QpQV?
?
U
（封闭系统，恒定W′=0）T2
T2QV?
?
U?
?
CVdT?
n?
CV.mdTT1
T1
?
H2?
H1?
?
H （封闭系统，恒压，W'?
0）
T2T2T1T1
Qp?
?
H?
?
CpdT?
n?
Cp.mdT
?
?
WT?
nRTlnV1p
?
nRTln2V2p1
（3）、理想气体恒温可逆过程：
QT
（4）、绝热过程：
Qa?
0
3、热力学能的计算
（1）、封闭系统，任何过程：
?
U=Q+W
（2）、理想气体恒温过程：
?
U=0 （3）、均相物质变温过程：
?
U?
?
T2
T1
CVdT?
n?
CV.mdTT1
T22
（4）、绝热过程：
?
U4、焓变的计算
（1）、封闭系统：
?
H
?
W
?
?
U?
?
?
pV?
?
?
U?
?
p2V2?
pV11?
T2T2
（2）、理想气体恒温过程：
?
H＝0（3）、均相物质变温过程：
?
H?
（4）、恒压过程：
?
H
?
T1
CpdT?
n?
Cp.mdTT1
?
?
U?
p?
?
V?
?
?
Qp?
n?
?
Hm
（5）、可逆相变过程：
?
H
（6）、不可逆相变过程设计过程完成。
5、熵变的计算
（1）、熵的定义式：
2
?
S?
?
1
?
QrQr
?
TT
（2）、理想气体的恒温过程：
?
TS?
nRln2
V2p
?
nRln1V1p2
（3）、恒压变温过程的熵变：
?
pS?
?
1
T2nCp.mdT?
Qr
?
?
T1TT
若Cp,m可视为常数，则?
pS?
nCp.m
2
lnT2T1
（4）、恒容变温过程的熵变：
?
VS?
?
1
T2nC?
QrV.mdT?
?
T1TT
若CV,m可视为常数时，则
T
?
VS?
nCV.ml2T1
（5）、理想气体
p,V,T同时改变的过程的熵变：
?
S?
?
TS?
?
pS?
nRln
p1T
?
nCp,mln2p2T1
?
S?
?
VS?
?
TS?
nCV?
mlnT2V
?
nRln2T1V1
?
S?
?
VS?
?
pS?
nCV,mln
（6）、绝热可逆过程：
?
Sa
p2V?
nCp,mln2p1V1
?
0，绝热不可逆过程的熵变?
Sa,ir?
0，设计过程计算。
3
（7）、理想气体恒温恒压下混合过程的熵变：
?
mixS?
?
R（n1lnx1?
n2lnx2）
（8）、可逆相变过程的熵变：
?
trsS6、ΔA和ΔG的计算
（1）、定义式：
?
A?
?
U?
?
?
Qr?
trsH
?
TTtrs
，不可逆相变过程的熵变需设定过程完成。
?
TS?
和?
G?
?
H?
?
?
TS?
或：
?
A?
?
U?
?
T2S2?
T1S1?
和 ?
G?
?
H?
S?
T2S2?
T1?
1
?
U?
T?
S?
G?
?
H?
T?
S
（2）、恒温过程：
?
A?
（3）、理想气体恒温过程：
?
A?
?
G（4）、等熵过程：
?
A?
?
U
?
nRTlnp2V
?
nRTln1p1V2
?
S?
T
?
G?
?
H?
S?
T
（5）、可逆相变过程?
A和?
G的计算：
?
GT,p?
0，?
AT?
WT
（6）、不可逆相变过程：
设计另一途径，使相变在可逆的条件下进行。
7、理想气体绝热可逆过程方程：
适用条件：
理想气体；绝热可逆过程；不做非体积功，缺一不可。
?
?
1
TV?
?
1?
常数 TV?
T2V2?
?
111
1?
?
?
?
?
?
p1?
?
T?
?
常数 p1T1?
p12T2
?
?
pV?
?
常数pV11?
p2V2
六、热力学基本概念
1、热力学性质（广度性质，强度性质） 2、状态及状态函数
（定义及特点）； 3、热容（定义，恒压热容，恒容热容）；
4、热力学能；5、卡诺循环； 6、热机效率：
?
?
?
def
?
WQ1?
Q2
?
Q1Q1
；理想热机：
?
?
?
WT1?
T2
?
Q1T1
7、熵的物理意义；8、熵增大原理；9、最小亥姆霍兹自由能原理；10、最小吉布斯自由能原理；11、热力学第二定律的表述；
4
篇五：
工程热力学的认识与学习体会工程热力学的认识与学习体会
工程热力学，英文名engineeringthermodynamics。
热力学是研究热现象中，物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系，以及状态发生变化时，系统与外界相互作用的学科。
工程热力学是热力学最先发展的一个分支，它主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用，是机械工程的重要基础学科之一。
工程热力学是关于热现象的理论，它以热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律作为推理的基础，通过物质的压力 、温度、比容等参数和受热、冷却、膨胀、收缩等行为，对现象和热力过程进行研究。
1842年，法国科学家卡诺提出来卡诺定理和卡诺循环，之处热机必须工作于不同温度的热源之间，提出了热机最高效率的概念，这在本质上已经阐明了热力学第二定律的基本内容。
但是他的证明过程却是错的。
在卡诺的基础上1850-1851年间克劳修斯和汤姆逊先后独自从热量传递和热转变成功的角度提出了热力学第二定律，指明了热过程的方向性。
1850年，焦耳在他的关于热工相当实验的总结论文中，以各种精确的实验结果使能量守恒与转换定律，即热力学第一定律得到了充分的证实。
1851年，汤姆逊把能量这一概念引入热力学，
热力学第一定律的建立宣告第一类永动机（即不消耗能量的
永动机）是不可能实现的。
热力学第二定律则使制造第二类油动机（只从一个热源吸热的永动机）的梦想破灭。
1906年，能斯特根据低温下化学反应的大于1912年将之表述为绝对零度不能达到元力，即热力学第三定律。
热力学第三定律的建立使热力学理论更加完善。
这三个定理是热力学的基础。
在整个热力学的学习过程中，我对熵这一部分的学习印象最深。
熵是与热力学第二定律紧密相关的状态参数。
它为判别实际过程的方向，过程能否实现，热力学第二定律的量化等方面有至关重要的作用。
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可以用来判断过程是否可逆，任何不可逆过程的熵变大于（，极限状况（可逆）时相等，不可能出现小于?
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的过程。
闭口系可逆绝热过程中熵不变，是顶上过程，而不可逆绝热过程中工质的熵必定增大。
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