基于Python语言辅助化工热力学教学

化工热力学由于公式繁多,概念抽象,计算求解过程中通常要用到迭代试差而成为化工专业课程中教学难度较大的课程之一。随着计算机技术的迅速发展与应用,将其融入化工热力学教学已经成为培养新时代化工专业人才的必然趋势。结合近年来流行的Python语言及其优势,重点介绍其在p-V-T关系计算中的应用实例。通过Python语言编程解决化工热力学中的计算问题,可以有效解决化工热力学教学中的难点问题,很大程度提升课堂的教学质量和效率。

用Aspen-Plus软件辅助化工热力学教学——热力学循环计算

化工生产的热力学循环(如朗肯循环、制冷循环、热泵)可以实现功与热的转换。提高热力学循环的效率可以降低生产成本,减少环境污染。本文选择工业中常用的PR状态方程模型,用Aspen-Plus软件对朗肯循环进行模拟计算。这种做法能有效改进因计算量大、过程复杂而影响课堂教学效果的状况,并对提高学生的应用能力、加深其对概念的理解有重要的作用。

用ThermalCal软件辅助化工热力学教学——同时涉及反应平衡与相平衡系统的计算

同时涉及反应平衡与相平衡的综合性反应平衡计算是化工生产过程中经常遇到的问题,亦是化工热力学课程中的重要内容,但其涉及原理多、计算过程复杂,是教学中的一大难题。文中以乙醇脱水生产乙烯的反应为例,提出在合理的假设前提下,用ThermalCal软件辅助计算,能在减少计算工作量的同时得到更接近真实系统的结果。使用ThermalCal软件辅助计算有助于提高学生的计算效率,加深其对反应平衡与相平衡计算原理的理解,从而有效改善课堂教学效果。

基于Aspen Plus的化工热力学教学——原始UNIFAC及UNIFAC(Dortmund)模型计算活度系数

化工生产中涉及诸多化学物质,仅靠实验手段测定所有溶液的性质是不可能的。UNIFAC作为一种半经验的基团贡献法,是在缺少实验数据的情况下,预测活度系数及相平衡的有效方法。采用Aspen Plus软件,选择原始UNIFAC模型及UNIFAC(Dortmund)模型计算液体混合物组分活度系数,能够有效简化计算过程,提高教学效率,对于提高学生的应用能力、加深学生对概念的理解也有重要作用。

用Aspen软件辅助化工热力学教学(一)状态方程计算流体的p-V-T性质

本文用Aspen软件,选择工业中常用的PR状态方程模型,计算流体的p-V-T性质,能有效改进因计算量大、过程复杂而影响课堂教学效果的状况,并对提高学生应用能力,加深概念理解具有重要的作用。

用Aspen软件辅助化工热力学教学(二)均相热力学性质推算

从容易获得的性质(如流体的p-V-T)推算难测量的性质(如U、H、S等)是化工热力学的重要应用,是将经典热力学原理与反映系统特征的模型结合起来完成的,所以"原理—模型—应用"构成了化工热力学内容的"三要素"。为了解决物性推算中真实模型计算的复杂性,影响教学效果,本文用Aspen软件,选择工业中常用的PR状态方程模型,推算流体均相热力学性质,能有效改进课堂教学效果,并对提高学生应用能力、加深概念理解具有重要的作用。

用Aspen软件辅助化工热力学教学——(三)纯物质的饱和热力学性质计算

纯物质的饱和热力学性质是重要的化工物性,基于p-V-T状态方程推算饱和性质是化工热力学教学中重要内容之一,其计算原理严格,计算过程工作量大,往往影响课程教学效果。本文用Aspen软件,选择工业中常用的PR状态方程模型,计算纯物质的饱和热力学性质,能有效改善因计算量大、过程复杂而影响教学效果的状况,并对提高学生应用能力,加深概念理解具有重要的作用。

逻辑演绎在化学热力学教学中的应用

物理化学中的化学热力学的一些内容较难理解,不易学懂.笔者从调动学员的学习积极性入手,在传授知识的过程中,引入逻辑演绎的方法,旨在进一步启发学生的思维,发展学生的智能.多年的教学实践表明,把逻辑演绎运用于热力学教学过程,能培养学员从物理化学的基本原理出发,运用演绎方法,分析和论证具体问题,综合掌握物理化学各部分内容之间的内在联系,并能善于运用所学知识举一反三地解决实际问题,对物化课教学质量的提高有明显的效果.本文在简述现代化字与理论思维之关系的基础上,从在化学热力学教学中应用逻辑演绎的意义、做法、体会等方面进行几点讨论.

热力学教学中的几个常见问题

本文阐述了热力学的一些常见问题及其解决办法,以期达到交流经验、共同提高的目的。

化学热力学教学中若干问题的讨论

在化学热力学教学中 ,学生常常对理想气体绝热过程和等温过程的变化趋势难于理解 ,系统从某一始态经一绝热不可逆过程到达终态时 ,当具有相同的终态体积时 ,绝热不可逆过程的终态压力总是大于绝热可逆过程终态压力 ,而小于等温可逆过程的终态压力 ;当具有相同的终态压力时 ,绝热不可逆过程的终态体积总是大于绝热可逆过程的终态体积 ,而小于等温可逆过程的终态体积。当理想气体由同一始态出发可逆膨胀时 ,等温过程总比绝热过程做的功大 ;而当气体压缩时 。

热力学教学注记之一──Maxwell关系

热力学中Ｍａｘｗｅｌｌ关系的本质就是给出了四个热力学量（Ｔ、Ｓ、ｐ、Ｖ）的一个关系，即而通常的四个Ｍａｘｗｅｌｌ关系式只不过是取不同的四组自变数对上述关系的四种不同形式的表达结果．根据这一观点我们通过一个实例说明如何运用它来解决相应的热力学问题．

基于省级资源共享课的工程热力学教学改革

《工程热力学》是建筑环境与能源应用工程专业一门专业基础课,其对于后续的课程学习起到了承上启下的作用,本文结合课程的特点,基于省级资源共享课的教学平台探索课程教学改革模式,对建环专业的专业基础课程教学提供参考。

热力学教学中的一个问题

热力学的一个主要的特点是它的结果的普遍性。它从能量转换观点讨论极其广泛的各种过程。它的对象是一般物系,包括具体物质和辐射场。因此初学者往往就在实际运用到特殊问题的时候,对于如何掌握条件感到困惑。而一般教材,由于叙述的关系,在这方面或者重视不够,或者还不免交代不清;这就使得教学中适当加强指导成为一种经常性的任务。本文所提出的正是这样一个问题。

基于工程教育专业认证的“化工热力学实验”教学改革

以工程教育专业认证为背景,以成果导向教育理念为前提,以化工热力学典型实验为例,围绕“反向设计、以学生为中心和持续改进”三种理念开展(教学)探索。力求以专业教育认证为契机,通过反向设计正向实施,强化学生中心位置,运用多方位多层次持续改进的教学模式加强化学工程与工艺专业导向性,实现高素质工程技术型人才教学质量和培养定位的新突破。

以创新的理念搞好热力学第二定律及其工程应用的教学

热力学第二定律是化工热力学核心教学内容之一,是工业装置用能标定和评价的基础,因此如何在本科热力学教学中说清热力学第二定律,掌握其工程应用方法显得尤为重要。作者根据多年的实际教学经验,从熵的基本概念、定性与定量表达方法出发,引申出熵产、理想功、损失功和有效能等基本热力学量,并将其应用于评价实际化工单元过程和装置组合。

《热力学》教学与创新能力培养

本文从热力学教学的实践出发,对培养创新能力的规律进行了研究,同时对培养学生的创新能力给出了卓有成效的方法。

混合式教学在“工程热力学”课程教学中的应用

为了激发学生的学习兴趣,文章首先对混合式教学的理念和实施进行了概述,然后论述了混合式教学在“工程热力学”课程教学中的应用,最后分析了混合式教学在“工程热力学”课程教学中应用的效果。