中國石油大學(xué)化工熱力學(xué)第二階段在線作業(yè)化工熱力學(xué)作為化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，其理論性強、概念抽象、計算繁復(fù)，對學(xué)習(xí)者的邏輯思維能力和數(shù)學(xué)功底均有較高要求。第二階段的學(xué)習(xí)，在整個課程體系中承上啟下，既是對第一階段熱力學(xué)基本定律與應(yīng)用的深化，也是后續(xù)相平衡、化學(xué)平衡等內(nèi)容學(xué)習(xí)的基石。面對即將到來的在線作業(yè)，如何高效復(fù)習(xí)、準(zhǔn)確理解并靈活運用核心知識點，是每位同學(xué)需要認(rèn)真思考的問題。本文旨在結(jié)合第二階段的主要教學(xué)內(nèi)容，提供一些復(fù)習(xí)思路、重點解析及解題建議，助力同學(xué)們順利完成在線作業(yè)并鞏固所學(xué)知識。一、第二階段核心知識點回顧與梳理第二階段的學(xué)習(xí)內(nèi)容通常圍繞“流體的熱力學(xué)性質(zhì)”與“相平衡基礎(chǔ)”展開，這兩大部分緊密相連，互為支撐。（一）流體的熱力學(xué)性質(zhì)計算準(zhǔn)確獲取和計算流體的熱力學(xué)性質(zhì)（如PVT關(guān)系、焓、熵、吉布斯自由能等）是化工過程設(shè)計、模擬與優(yōu)化的前提。1.流體的PVT關(guān)系與狀態(tài)方程：*理想氣體狀態(tài)方程：雖簡單，但僅適用于低壓高溫條件，是理解實際氣體行為的基準(zhǔn)。*實際氣體狀態(tài)方程：這是本部分的重點。同學(xué)們需熟練掌握立方型狀態(tài)方程（如RK方程、SRK方程、PR方程）的形式、參數(shù)獲?。ㄅR界參數(shù)、偏心因子）、適用范圍及優(yōu)缺點。理解方程中各修正項的物理意義，能夠運用這些方程進(jìn)行純物質(zhì)P、V、T三者之間的相互計算，并對計算結(jié)果的合理性進(jìn)行判斷。*對應(yīng)狀態(tài)原理：了解其基本思想，即不同氣體在相同對比狀態(tài)下表現(xiàn)出相似的性質(zhì)。掌握壓縮因子圖的應(yīng)用，能夠利用壓縮因子法估算實際氣體的PVT性質(zhì)。2.熱力學(xué)函數(shù)的計算：*焓變(ΔH)與熵變(ΔS)的計算：這是第二階段的核心計算內(nèi)容。需要深刻理解從理想氣體狀態(tài)方程和實際氣體狀態(tài)方程出發(fā)，計算純物質(zhì)在不同過程（如定溫、定壓、相變等）中焓變和熵變的原理與方法。重點掌握利用剩余性質(zhì)（或偏離函數(shù)）進(jìn)行計算的思路：ΔH=ΔH^ig+ΔH^R，ΔS=ΔS^ig+ΔS^R。*剩余性質(zhì)的概念與計算：理解剩余性質(zhì)的物理意義，即實際氣體與同溫同壓下理想氣體熱力學(xué)性質(zhì)的差值。能夠運用狀態(tài)方程推導(dǎo)并計算剩余焓、剩余熵。*理想溶液與非理想溶液：掌握理想溶液的定義及混合性質(zhì)（ΔH^id=0，ΔV^id=0，ΔS^id=-RΣx_ilnx_i，ΔG^id=RTΣx_ilnx_i）。理解活度與活度系數(shù)的概念，它們是描述溶液非理想性的重要參數(shù)。3.活度系數(shù)模型：*了解活度系數(shù)的物理意義及其與溶液組成的關(guān)系。*掌握一些重要的活度系數(shù)模型，如Margules方程、vanLaar方程等二參數(shù)模型，理解其適用條件和參數(shù)獲取方法。對于Wilson方程、NRTL方程、UNIQUAC方程等具有更強理論基礎(chǔ)和更廣適用性的模型，應(yīng)理解其基本形式和應(yīng)用特點，能夠根據(jù)已知的二元交互作用參數(shù)進(jìn)行活度系數(shù)的計算。（二）相平衡基礎(chǔ)相平衡是化工分離過程（如蒸餾、吸收、萃取等）的理論基礎(chǔ)，其核心在于相平衡判據(jù)和相平衡組成的計算。1.相平衡的熱力學(xué)判據(jù)：對于純物質(zhì)，相平衡的條件是同一物質(zhì)在各相中的化學(xué)勢相等（μ_α=μ_β）。對于混合物，則是任一組分在各相中的化學(xué)勢相等（μ_iα=μ_iβ）。2.汽液平衡(VLE)的基本關(guān)系：*拉烏爾定律與亨利定律：這是理想體系汽液平衡計算的基礎(chǔ)。理解其表達(dá)式、適用條件及偏差情況。*相平衡常數(shù)K_i：定義K_i=y_i/x_i，掌握其物理意義及影響因素（溫度、壓力、組成）。*泡點與露點計算的基本思路：理解泡點（給定液相組成求溫度和氣相組成）和露點（給定氣相組成求溫度和液相組成）的概念及計算原理，為后續(xù)復(fù)雜計算打下基礎(chǔ)。3.活度系數(shù)法與狀態(tài)方程法在相平衡中的應(yīng)用：初步了解這兩類方法的適用范圍和基本思想。活度系數(shù)法常用于中低壓下的非理想溶液，狀態(tài)方程法則可用于較高壓力下的汽液平衡計算。二、在線作業(yè)常見題型與解題策略在線作業(yè)的題型通常包括概念辨析、公式應(yīng)用、計算題等。針對第二階段內(nèi)容，計算題將占據(jù)較大比重。1.概念辨析題：*策略：這類題目主要考查對基本概念、原理的理解深度。復(fù)習(xí)時應(yīng)回歸教材，吃透定義，注意相似概念的區(qū)別與聯(lián)系（如剩余性質(zhì)與超額性質(zhì)、理想氣體與理想溶液等）。對于關(guān)鍵公式，不僅要記住形式，更要理解其物理意義和適用條件。2.PVT關(guān)系與狀態(tài)方程應(yīng)用題：*策略：給定物質(zhì)、溫度、壓力（或體積）中的兩個量，求第三個量。解題時首先要明確體系是否為理想氣體，若為實際氣體，則需選擇合適的狀態(tài)方程。代入數(shù)據(jù)時務(wù)必注意單位的一致性！計算過程中，若方程為隱函數(shù)（如立方型狀態(tài)方程求解體積），可能需要采用迭代法，此時要注意迭代初值的選取和收斂判據(jù)的設(shè)定。對于混合物，需注意混合規(guī)則的應(yīng)用。3.焓變與熵變計算題：*策略：這是重點也是難點。解題步驟一般為：1.明確過程：確定始態(tài)和終態(tài)的溫度、壓力。2.計算理想氣體焓變ΔH^ig和熵變ΔS^ig：利用理想氣體的熱容數(shù)據(jù)（C_p^ig=a+bT+cT²+dT³或C_p^ig=a+bT+c/T²）進(jìn)行積分計算。3.計算剩余焓ΔH^R和剩余熵ΔS^R：選擇合適的狀態(tài)方程（如RK、SRK、PR）或利用對應(yīng)狀態(tài)原理（壓縮因子圖）進(jìn)行計算。4.求和得到總焓變和總熵變：ΔH=ΔH^ig+(H^R₂-H^R₁)，ΔS=ΔS^ig+(S^R₂-S^R₁)。*注意：計算剩余性質(zhì)時，狀態(tài)方程的選擇至關(guān)重要，不同方程的精度和計算復(fù)雜度不同。迭代計算時要耐心細(xì)致，確保結(jié)果收斂。4.活度系數(shù)及相關(guān)計算：*策略：給定二元溶液的活度系數(shù)模型參數(shù)（如Margules方程的A、B參數(shù)），計算特定組成下的活度系數(shù)；或利用活度系數(shù)計算溶液的泡點/露點（簡化情況）。解題時要注意活度系數(shù)模型參數(shù)的單位，以及公式中濃度是摩爾分?jǐn)?shù)。三、解題注意事項與能力提升1.深刻理解基本概念是前提：化工熱力學(xué)的邏輯性極強，任何計算都源于基本原理。死記硬背公式難以應(yīng)對靈活的題目變化，必須在理解的基礎(chǔ)上記憶和應(yīng)用。2.熟練掌握公式推導(dǎo)與轉(zhuǎn)換：對于核心公式（如剩余焓、剩余熵的表達(dá)式），嘗試自行推導(dǎo)，這有助于加深理解和記憶，并能在忘記公式時快速重現(xiàn)。3.重視單位換算與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性：計算過程中務(wù)必保持單位一致，選用合適的常數(shù)（如R的取值）。數(shù)據(jù)代入前檢查其合理性。4.多做練習(xí)，總結(jié)規(guī)律：通過典型例題和習(xí)題練習(xí)，熟悉不同類型題目的解題步驟，總結(jié)解題技巧和常見錯誤。注意一題多解和多題一解的歸納。5.善用計算工具，但不依賴：在線作業(yè)可能允許使用計算器。熟練使用計算器進(jìn)行指數(shù)、對數(shù)、開方等運算，提高計算速度和準(zhǔn)確性。但核心仍是理解計算原理，不能淪為計算器的操作者。6.仔細(xì)審題，規(guī)范作答：看清題目要求，明確已知條件和待求量。計算過程要清晰，即使是在線作業(yè)，草稿紙上的演算步驟也應(yīng)條理分明，便于檢查和糾錯。四、總結(jié)與備考建議第二階段的化工熱力學(xué)內(nèi)容是課程的重點和難點，在線作業(yè)是檢驗學(xué)習(xí)效果、鞏固知識的重要環(huán)節(jié)。同學(xué)們在備考時，應(yīng)將主要精力放在對核心知識點（狀態(tài)方程、剩余性質(zhì)、焓熵計算、相平衡判據(jù)）的理解和應(yīng)用上。建議制定合理的復(fù)習(xí)計劃，先系統(tǒng)回顧課堂筆記和教材相關(guān)章節(jié)，梳理知識脈絡(luò)，再通過