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Video课程教案、知识点、字幕

各位同学大家好

欢迎大家选修高等化工热力学

这门课程是清华大学化学工程系

研究生专业技术课

总计课时48学时

在原课程中

我们重点讲述两部分内容

一是经典热力学

二是统计热力学的初步

因为课时有限

在经典热力学部分

我们主要介绍了热力学

四个基本假设

在四个基本假设工作基础上

我们推导出了热力学第一定律

和热力学第二定律

在此工作基础之上

我们给出了热力学的基本关系式

然后我们利用勒让德变换

欧拉定理等数学工具

推导出了可以应用在

任何需求下的热力学的

基本关系式

最后我们讨论了

热力学系统的

平衡和稳定性的问题

给出了详细的数学的描述

具体经典热力学应用

由于课时所限

我们并没有给予详细的介绍

而在统计热力学这部分内容中

我们主要通过介绍热力学系中

通过数学统计的方法

给出了分子水平的

热力学研究工具

继而讨论理想气体实际气体

液体等具体体系的

统计热力学研究方法

引出在科研工作中常常用到的

维里系数径向分布函数等概念

和计算方法

最后简单的介绍了

分子动力学模拟

和Monte Carlo模拟的初步知识

为科学研究

提供了强大的研究工具

在制作该MOOC的过程中

我们与制作团队反复讨论

最后决定充分利用MOOC平台

将清华大学化学工程系

这门研究生专业课进行扩充

将原课程拆分成两部分内容

经典高等热力学

和统计热力学与分子模拟

在这门课程中

我们主要学习经典高等热力学

我们会在

热力学基本原理传授的基础上

研究系统的热力学性质

最后应用到新材新能源

生物分子等具体的研究领域

力争将热力学这门理论基础课

变成理论应用基础课

通过该课程的学习

我们希望你们最终能够掌握

热力学工具来解决你们在

科研和实践生活中

所遇到的各种问题

更为重要的是通过这门课

我希望培养学生们的热力学思想

面对新问题时或者进行判断时

能够先用热力学判断一下

这个过程或者这个方法是否可行

这样也就达到了

本课程的教学目的了

在这里我需要强调一点

与传统的课堂教学不同

在MOOC的课程中

我介绍的都是些干货

希望是在10到15分钟的时长内

将一个概念讲清楚

以提高学习效率

而在传统课堂中

我会介绍更多相关知识

或者趣事予以铺垫

然后再予以概念的引出和介绍

这两种教学方法哪种更好

我现在还无从判断

我们希望大家来共同来探索

高等化工热力学（上）课程列表：

前言

-前言1-本MOOC课程简介

-前言2-课程内容

-前言3-热力学所解决的问题

-前言4-热力学问题研究方法

-前言5-假设的研究方法

-前言6-课程目标、教材和致谢

-A. 热力学历史

1. 热力学四大基本假设

-本章内容概述

-系统、环境与边界

-测量

-系统的状态

-热力学第一基本假设

-热力学第二基本假设

-热力学过程

-符号与单位

-功

-绝热功

-热力学第三基本假设与能量

-热

-热力学第四基本假设与总结

-Homework 1--作业

2.热力学第一定律

-理想气体及其基本性质

-封闭系统热力学第一定律

-封闭系统热力学第一定律应用案例

-开放系统热力学第一定律

-开放系统热力学第一定律案例分析

-2.热力学第一定律--Homework 2

3.热力学第二定律

-本章内容概述

-热力学第二定律的引出——第三基本假设

-热机和兰金热机

-可逆性

-可逆热机和热力学温度

-克劳修斯定理

-熵

-热力学基本关系式

-流动系统的可逆功

-热力学第二定律

-小结

-Homework3

-Homework3--作业

4.热力学计算

-本章内容概述

-吉布斯坐标下的热力学基本关系式

-热力学基本关系式的图形表示

-欧拉定理

-热力学基本关系式的积分形式

-题外话

-勒让德变换

-任意坐标下的热力学基本关系式

-吉布斯自由能的二阶偏导

-获取不可测量性质

-非简单系统热力学基本关系式

5.平衡

-平衡态的定义

-极值定理

-平衡态-熵表达式

-平衡态-能量表达式

-平衡态-其余表达式

-膜分离平衡

6.稳定

-本章内容概述

-系统的亚稳态

-系统稳定性的数学表达形式

-系统的稳定性判据

-系统稳定性判据的应用

-系统的临界点

-平衡/稳定/临界状态的实际应用

-化学反应平衡的实际应用

-相平衡的实际应用

-伴有反应相平衡的实际应用

-小结

《高等化工热力学（上）》期末考试

-考题

-考题--作业

Video笔记与讨论

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