冶金物理化学简明教程第二版课件
冶金物理化学简明教程第二版课件Physical Chemistry of Metallurgy 冶金物理化学
参考书目 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 梁连科，冶金热力学及动力学，东北工学院出版社，1989 黄希祜，钢铁冶金原理(修订版)，冶金工业出版社，1990 傅崇说，有色冶金原理(修订版)，冶金工业出版社，1993 车荫昌，冶金热力学，东北工学院出版社，1989 魏寿昆，冶金过程热力学，上海科学技术出版社，1980 韩其勇，冶金过程热力学，冶金工业出版社，1984 陈永民，火法冶金过程物理化学，冶金工业出版社1984 李文超，冶金热力学，冶金工业出版社，1995 Physical Chemistry of Metallurgy 第一章绪言
1. 本课程作用及主要内容 1.1地位地位冶金专业平台课之一。以普通化学、高
等数学、物理化学为基础。与物理化学相比，更接近与实际应用。目的:为开
设专业课和今后的发展作理论准备。
1. 本课程作用及主要内容火法冶金特点: 火法冶金特点:一高三多
1. 本课程作用及主要内容 1.2 作用将物理化学的基本原理及实验方法应用到冶金过程中，阐明冶金过程的物理化学规律，为控制和强化冶金过程提供理论依据。
为去除某些元素保留某些元素而选择合适的冶炼条件 (温度、气氛)。例如炼钢过程。此类问题将由本课程解决。
1. 本课程作用及主要内容注意:由于高温的特点，宏观测定难度大，微观就更难，有时只能使用常温数据外推，误差较大。本学科尚在不断完善发展中。应
学会灵活应用，依据冶物化理论，创造有利反应进行条件，抑制不利反应，提出合理工艺流程。
1. 本课程作用及主要内容 1.3 冶金实例 1.3.1高炉炼铁高炉炼铁 (a)炉顶煤气成分: N2 、CO、CO2，少量H2、CH4 N2<50,， CO(20,25,)、CO2(22,17,) CO+CO2(42,44,) CO为还原剂且属有毒气体，希望能够在炉内100% 消耗。无法实现的原因:存在化学平衡。
1. 本课程作用及主要内容 1.3 冶金实例 (b)矿石中含有Fe、Mn、S、P、Al、
Mg、Ca等多种元素，但被还原量却不同: 原因:氧化物稳定性问题 (c)S、P的去除炼钢、炼铁过程分别去除P、S 原因:反应条件是否适宜。
1. 本课程作用及主要内容 1.3 冶金实例 1.3.2 炼钢奥氏体不锈钢冶炼:去C 保
Cr。特种冶金(二次精炼)真空脱气，矿石中含有Fe、Mn、 S、P、Al、Mg、Ca等多种元素，但被还原量却不同。原因:氧化物稳定性问题。
1. 本课程作用及主要内容 1.3.3 有色冶金炼铜:氧化?还原? 炼铜:氧化?还
原?电解去铁 Cu2S?Cu2O?Cu 湿法:电解过程，电化学，ph, 湿法:电解过
程，电化学，ph,电位图浸出，萃取过程熔盐电解等等
1. 本课程作用及主要内容 1.4 主要内容热力学第一定律:能量守恒，转化; 第
二定律:反应进行的可能性及限度; 第三定律:绝对零度不能达到。
1. 本课程作用及主要内容 1.4.1 冶金热力学主要为第二定律工具:等温方
程式
正向逆向平衡测定计算(查表)CP?K(0) CP?,A，BT 估计值统计热力
学
1. 本课程作用及主要内容 1.4.2 冶金动力学研究过程的机理(反应机制)和
限制
环节提出一系列模型，找出结症对症下药:提高其反应速度或减缓反应速
度。
1. 本课程作用及主要内容 1.4.2 冶金动力学与物理化学的差异: 与物理化
学的差异: 物化:只是单相中微观的化学反应，也称微观动力学; 冶金动力学:对多相，还伴有传热、传质现象，为宏观动力学; 一般说来，由于高温，所以化学反应速度快，多为扩散为限制行环节; 现状:数据不全，误差大，模型的适用性差。
2. 冶金物理化学的发展 2.1 国外 1920~1932年，黑色冶金中引入物理化学理论; 1920年，P.Oberhoffer(奥伯霍夫)首次发表钢液中 1920 P.Oberhoffer Mn-O 平衡问题的论文; 1925年，Farady Society(法拉第学会)在英国伦敦召开炼钢物理化学学术年会。
2. 冶金物理化学的发展 1926年，C.H.Herty(赫蒂)在美国发表《平炉炼钢过程中C、S、Mn等元素变化规律》论文，且专门领导建立一个研究平炉冶炼过程问题的小组。 1932年，德国R.Schenk发表专著:钢铁冶金物理化学导论 (Phsical Chemistry of Steel Manufacture Processes) 其他:德国的Korber和Olsen等。
2. 冶金物理化学的发展 2.1 国外冶金物理化学体系 :1932,1958 创立 , J. Chipman (启普曼), 逸度和活度理论启普曼) 1926年毕业于加里福尼亚大学，物理学博士; 1932年发表H2O，CO2，CO，CH4的自由能及在冶金学上的意义 (密西根大学，研究工程师); 1937年任麻省理工学院教师; 1942年出版《1600?化学》一书; 1948年发表《金属溶液的活度》论文，奠定了活度基础; 1951年出版《碱性平炉炼钢》一书。
2. 冶金物理化学的发展 C.Wagner 1952年出版《合金热力学》提出活度相互作用系数，使活度更加理论化; 1958年出版《炼钢中的动力学问题》创立较完整的冶金动力学研究体系; S.Darken 1953年出版《金属物理化学》，较系统地论述了“冶金动力学及热力学”问题
2. 冶金物理化学的发展 2.1 国内李公达(1905~1971),湖北人，南开大学毕业。1931年进入美国密歇根大学研究院，师从美国著名学者J.chipman教授，获冶金工程博士学位。 1937年发表《H2-H2S混合气体与Fe中S的平衡》，论述了铁液中s的行为。
2. 冶金物理化学的发展 2.1 国内魏寿昆(1907~)，天津人，中国科学院院士。德国德累斯顿工科大学工学博士,《冶金过程热力学》、《活度在冶金中的应用》。在冶金热力学理论及其应用中获得多项重大成果。运用活度理论为红土矿脱铬、金川矿提镍、等多反应中金属的提取和分离工艺奠定了理论基础。
2. 冶金物理化学的发展 2.1 国内邹元爔 (中科院上海冶金研究所) 发表一系列熔体活度测定方法，如测定Cao-SiO2-Al2O3渣系的活度我国冶金物理化学活度理论研究的先驱，将冶金物理化学对象从钢铁冶金、有色冶金延伸到高纯金属和半导体材料冶金;
2. 冶金物理化学的发展 2.1 国内陈新民(1912~1992)，有色金属冶金先驱，
研究火法冶金、湿法冶金、氯化冶金及熔体热力学理论。 1947年与
J.Chipman共同
发表《H2-H2O混合气体与Fe液中Cr的平衡》
2. 冶金物理化学的发展 2.1 国内周国治,中国科学院院士，用Gibbs-Duhem 方程
计算熔体热力学性质;
2. 冶金物理化学的发展 2.1 国内王之昌，东北大学教授王之昌，东北大学教授.
主要学术研究:(一)溶液理论和热力学:首次揭示各类实际多元系的简单共性，
创立了偏简单溶液理论、类理想
【重磅】天大物理化学简明教程习题答案
第一章气体的pVT性质 1.1物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下 试推出理想气体的，与压力、温度的关系。 解：根据理想气体方程 1.20℃，101.325kPa的条件常称为气体的标准状况，试求甲烷在标准状况下的密度。 解：将甲烷(M w=16.042g/mol)看成理想气体：PV=nRT,PV=mRT/M w 甲烷在标准状况下的密度为=m/V=PM w/RT =101.32516.042/8.3145273.15(kg/m3) =0.716kg/m3 1.3一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g充以4℃水之后，总质量为125.0000g。若改充以25℃，13.33kPa的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g。试估算该气体的摩尔质量。水的密度1g·cm3计算。 解：球形容器的体积为V=（125-25）g/1g.cm-3=100cm3 将某碳氢化合物看成理想气体：PV=nRT,PV=mRT/M w M w=mRT/PV=(25.0163-25.0000)×8.314×298.15/(13330×100×10-6) M w=30.31(g/mol) 1.4两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态：
因此， 1.50℃时氯甲烷（CH 3Cl ）气体的密度ρ随压力的变化如下。试作p p -ρ 图，用外推法求氯甲烷的相对分 子质量。
1.6今有20℃的乙烷－丁烷混合气体，充入一抽成真空的200cm3容器中，直至压力达101.325kPa，测得容器中混合气体的质量为0.3897g。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。 解：将乙烷(M w=30g/mol,R1),丁烷(M w=58g/mol,R2)看成是理想气体: PV=nRTn=PV/RT=8.314710-3mol (R130+(1-R1)58)8.314710-3=0.3897 R1=0.401P1=40.63kPa R2=0.599P2=60.69kPa
冶金物理化学研究方法 知识点总结-任翠东
《冶金物理化学研究方法》知识点总结：（个人总结，仅供参考） 绪论部分 1. 实验研究工作的分类、阶段划分及特点、程序 第一章误差分析与数据处理 1.误差及误差分类，产生原因及特点 2.误差的表示与计算 3.几种可疑观测值的舍弃原则 4.有效数字及运算规则，取舍规则 5.课后习题 第三章实验设计 1.优选实验设计（单因素、双因素） 2.正交试验设计（重点，可能考计算题） 包括正交设计实验安排，正交表极差分析（参考《冶金实验研究方法》56-59页），方差分析，显著性检验（参考《冶金实验研究方法》64页例题）。 3.课后习题 第五章固体电解质电池及其应用 1.氧化物固体电解质的制备 2.氧化物固体电解质电池的工作原理 3.固体电解质传感器的类型及应用，着重看例题，测算物质的ΔGo值、定氧或定硅传感器、（重点，可能考计算题，参考《冶金实验研究方法》118-123页例题） 4.课后习题 第六章温场获得与测量（参考上传至群共享的PPT） 1.低温场的获得 2.高温场的获得（获得方法、几种常用的电热体材料） 3.电阻炉设计是重点，会画示意图、根据温度及气氛选择合适电热体、正确选择热电偶、选择合适耐火材料及保温材料（参考《冶金实验研究方法》137页电阻炉设计实例，可能考计算题）
4.可以把群共享PPT打印出来做为考试资料。 5.课后习题 第8章气体净化及气氛控制（参考上传至群共享的PPT） 1.几种常用气体的特征及制取方法 2.常用气体的净化方法及气体净化剂 3.混合气配制 4.课后习题 笔记，群共享PPT（打印版），上课课件（可以考在手机里），计算器。 30号晚上7点准时考试，大家一定不要迟到！ 最后祝大家都考个好成绩！
物理化学简明教程(重点内容)
第一章 【理想气体的能与焓只是温度的函数，与体积或压力的变化无关，所以对理想气体 定温过程：dU=O, dH=O,A U=O,A H=0 变温过程：△ U=nC,m△H=nC,m △ T 节流膨胀：(特点)绝热、定焓，??? Q=Q △ H=0,无论是理想气体还是实际气体均成立】 1. 理想气体的状态方程可表示为：pV=nRT 2. 能量守恒定律：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能 够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变。 3. 第一定律的数学表达式：△ U=Q+；对微小变化：dU=8 Q+8 W(因为热力 学能是状态函数，数学上具有全微分性质，微小变化可用dU表示；Q和W 不是状态函数，微小变化用3表示，以示区别。) 4. 膨胀作功：①自由膨胀：W=0②等外压膨胀：W=-P外(V2-V i)=P2 (V1-V2); ③可逆膨胀：W=i RT In也=nRT In旦；④多次等外压膨胀，做 V2 P 的功越多。 5. ①功与变化的途径有关。不是状态函数。 ②可逆膨胀，体系对环境作最大功；可逆压缩，环境对体系作最小功。 6. 恒温恒压的可逆相变W= ：P e dV ：(R dP)dV P i△V nRT(恒温恒压的可 逆相变，气体符合理想气体方程) 7. 焓的定义式：H=U+PV等压效应Q p =△ H，焓是容量性质。
8. 理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数：在恒温时，改变体积或压力， 理想气体的热力学能和焓保持不变。还可以推广为理想气体的Cv,Cp也仅为 温度的函数。 9. ①等压热容Cp：C p仝(-)p , △ H Q p C p dT dT T ②等容热容Cv：C v-Q v(—)V ,△u Q v C v dT ；③ Q p Q v△nRT dT T p 10. 理想气体的Cp与Cv之差：C p C V nR或C p,m C v,m R；单原子分子系统：C v,m 2R ,双原子分子系统：C v,m 2 R △H n C p,m △T , n C v,m △T 11. 绝热过程的特点：绝热压缩，使体系温度升高，而绝热膨胀，可获得低温。 理想气体绝热可逆：C pm ln卫Rin空C vm ln^ Rln V2 壬P1 ，T1 V1 13. 绝热功的求算： ①理想气体绝热可逆过程的功：W P2V2PM nR(T2 T1) 1 1 ②绝热状态变化过程的功：W nC v,m△T【适用于定组成圭寸闭体系的一般绝热过程，不一定是可逆过程。】 14. 焦-汤系数定义：J T ( T)H P 若TT > 0,经节流膨胀后，气体温度降低。(随着压力的降低气体温度也降低)； 若TT V 0,经节流膨胀后，气体温度升高。(随着压力的降低气体温度升高) 若TT=0,经节流膨胀后，气体温度不变。(随着压力的降低气体温度不变) 此时的温度称为转化温度
《冶金物理化学研究方法》试题库
1名词解释 3填空 1)为了实现不接触测定高温，可选择的测温计有（光学高温计、光电高温计，红外辐射温度计）。 2)双铂铑热电偶的材料是铂铑合金，分度号为 B 3)热力学温度是常用的一种温度表示方法，其单位为K 。 4)实验室常用的气体净化方法有：吸收、吸附、化学催化、冷凝。。 测量真空度的仪器叫真空规，通常使用的有麦克劳真空规，热电阻真空规、 6)该比例 常数称为物体的电导，单位是西门子。 7)表面张力的单位是N/m ，
8)实验室用旋转柱体法法测定炉渣粘度，用气泡最大压力法法测定表面张力。 9)常用的显微分析法有四种，分别是：金相法、显微硬度法、化学腐蚀法、岩相法。 10)冶金反应器内发生的过程有化学反应过程和传递过程。（两大类）。 4判断 1)随着铂铑合金电热体中铑含量的增加，最高使用温度下降。（错）铑含量越高，最高使用 温度越高 2)一般而言，电阻炉内温度越高，其对应的恒温带越长。（对） 3)体系的气体压力高，对应的真空度高。（错）气体压力低，真空度高。 4)旋片式机械真空泵一般作为前级泵使用。（对） 5)表面能和表面张力是从不同角度来描述不同材料间的界面性质。（对） 6)所有熔体的表面张力都是随着温度的升高而减小的。（错） 7)固体电解质使用中要求有较高的电子迁移速率。（对） 8)从原理上来讲，计算热力学数据时标准态的选择是任意的。（错） 9)熔体粘度和温度之间是线性对应关系。（错）温度越低，变化率越大 10)夹杂物在钢中的作用都是有害的。（错） 11)在使用电解法进行相提取和分离时，应采取适当低的电解液温度。（错） 12)DTA曲线上向下的峰表示放热。（错）向下吸热 13)DSC曲线中，向上的峰表示试样吸热。（对） 14)热分析实验研究中，升温速率越快，检测灵敏度越高。（对） 15)表面张力与液体质点间的结合状态有关，以下液体表面张力由大到小为：金属液体>离子液 体>分子液体.( 对) 16)中频炉的频率范围在：150-10000Hz （对） 17)双铂铑热电偶的使用材料是：PbRh30-PbRh6 （对） 4简答、问答题： 4.1高温部分 1)简述恒温带的测定意义和测量方法。 研究目的是要了解炉膛内的温度分布规律，用于确定恒温带的位置，确保高温冶金恒温实验。 对于竖式电阻炉，测定恒温带的方法步骤为： ①用控温柜将炉子升到预定温度上，恒温一段时间； ②取测量热电偶，用双孔绝缘磁管套上，选用精密电位差计测量热电偶的电动 势； ③把测量热电偶置于炉管内轴线位置上，工作端由炉口一端拉向另一端，每隔 一段时间停留片刻，测出停留点的温度值； ④画出炉膛纵向温度分布曲线 ⑤为减少实验误差，重复测量取平均值 2)简述实验室获得高温的方法。（要求：至少举出四种并简要说明原理）。
07310690冶金物理化学研究方法
冶金物理化学研究方法 Research Approaches for Physical Chemistry of Metallurgy 课程编号：07310690 学分： 2 学时：30 （其中：讲课学时：30 实验学时：0 上机学时：0） 先修课程：物理化学、无机化学、分析化学、高等数学 适用专业：冶金工程 教材：《冶金物理化学实验研究方法》；王常珍；冶金工业出版社（第3版），2002 开课学院：材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务： 《冶金物理化学实验研究方法》包括“高温冶金物理化学研究的基本技术”和“高温冶金物理化学实验研究方法”两部分内容。本课程是冶金工程专业的一门主要专业课程，为必修课程。其基本任务是： 1.掌握冶金实验的基本理论和基本技能； 2.能够进行冶金学科方向的科学实验和数据处理。 二、课程的基本内容及要求： 绪论 1.教学内容 （1）冶金工艺流程 （2）冶金生产发展趋势：A、纯净钢；B、绿色冶金；C、冶金过程数值模拟；D、高性能合金 （3）本课程学习意义、课程特点、时间安排 2.学习要求 （1）了解常规冶金工艺流程和冶金工业发展新趋势； （2）了解本课程的意义和特点。 3.重难点 （1）重点是了解课程的学习内容； 第一部分高温冶金物理化学的基本技术 第一章实验室的高温获得 1.教学内容 （1）冶金实验的高温特点 （2）获得高温的方法电阻炉、感应炉、电弧炉和等离子炉等高温炉的基本原理（3）电阻炉的结构和设计，电阻炉的恒温带
（4）金属和非金属电热体的种类、特点和选择 2.基本要求 （1）了解冶金实验的高温特点和常用高温炉的原理、结构和特点；（2）能设计电阻炉，了解恒温带的概念； （3）了解实验室常用电热体的种类和使用。 3.重难点 （1）重点是高温炉恒温带的确定； （2）难点是高温炉的原理、结构和特点。 第二章温度测量方法 1.教学内容 （1）温标及温度的测量方法 （2）热电偶的工作原理、结构和使用 （3）辐射温度计的工作原理，介绍常用几种辐射温度计 2.基本要求 （1）了解温度的测量方法，热电偶的工作原理和结构。 第三章实验室用耐火材料 1.教学内容 （1）耐火材料的性能指标 （2）常用耐火材料化合物 （3）耐火材料的制造工艺以及常见问题 2.基本要求 （1）掌握耐火材料的性能要求和常用化合物性质； （2）了解耐火材料制造工艺。 第四章气体净化及气氛控制 1.教学内容 （1）气体储备和安全使用防毒、防火、防爆 （2）常用气体净化方法吸收、吸附、催化和冷凝 （3）常用的气体净化剂干燥剂、脱氧剂和吸附剂 （4）气体流量的测定转子流量计和毛细管流量计 2.基本要求 （1）了解气体储备和安全使用常识； （2）掌握常用几种气体净化方法和气体净化剂； （3）了解气体流量计的工作原理。
(冶金行业)硕士研究生入学考试大纲冶金物理化学
（冶金行业）硕士研究生入学考试大纲冶金物理化学
冶金物理化学考试大纲 I考查目标 掌握冶金物理化学的基本概念、基本理论及计算方法，正确运用于分析和解决具体问题。基本理论包括溶液热力学理论、Gibbs自由能变化的计算、应用原则及活度数据的获得原理和方法、相图基本原理及典型二三元相图基础知识、表面和界面基本理论、冶金动力学基本理论等，冶金基本熔体（熔渣的基本物理化学性质及在冶金中的作用）、解决冶金实际问题常用的几种基本手段和方法（包括化学反应等温方程式和平衡移动原理的灵活运用；优势区图、位势图等几种热力学状态图的构成原理及使用方法等）。 II考试形式和试卷结构 壹、试卷满分及考试时间 试卷满分为150分，考试时间180分钟。 二、答题方式 答题方式为闭卷、笔试。允许使用计算器，但不得使用带有公式和文本存储功能的计算器。 三、试卷内容和题型结构 1、名词解释题6题，每小题5分，共30分 2、简答题6题，每小题10分，共60分 3、计算和分析题4题，共60分 III考查内容 1、冶金热力学基础 化学反应的标准吉布斯自由能变化及平衡常数，溶液的热力学性质－活度及活度系数，溶液的热力学关系式，活度的计算方法，标准溶解吉布斯自由能及溶液中反应的吉布斯自由能计算。 重点：化学反应的吉布斯自由能计算及由此判断化学反应进行的方向，活度计算。 2、冶金动力学基础 化学反应的速率，分子扩散及对流传质，反应过程动力学方程的建立，新相形成的动力学。 重点：壹、二级化学反应及壹级可逆化学反应速率方程推导，菲克第壹、第二定律，双膜理论，未反应核模型。 3、金属熔体 熔铁及其合金的结构，铁液中组分活度的相互作用，铁液中元素的溶解及存在形式，熔铁及其合金的物理性质。 重点：活度相互作用系数及其转换关系。 4、冶金炉渣 二元系、三元系相图的基本知识及基本类型，三元渣系的相图，熔渣的结构理论，熔渣的离子溶液结构模型，熔渣的活度曲线图，熔渣的化学性质，熔渣的物理性质。 重点：二、三元系平衡相的定量法则（直线法则和杠杆定律,重心法则），分析等温截面图和
冶金物理化学简明教程第二版课件
冶金物理化学简明教程第二版课件Physical Chemistry of Metallurgy 冶金物理化学 参考书目 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 梁连科，冶金热力学及动力学，东北工学院出版社，1989 黄希祜，钢铁冶金原理(修订版)，冶金工业出版社，1990 傅崇说，有色冶金原理(修订版)，冶金工业出版社，1993 车荫昌，冶金热力学，东北工学院出版社，1989 魏寿昆，冶金过程热力学，上海科学技术出版社，1980 韩其勇，冶金过程热力学，冶金工业出版社，1984 陈永民，火法冶金过程物理化学，冶金工业出版社1984 李文超，冶金热力学，冶金工业出版社，1995 Physical Chemistry of Metallurgy 第一章绪言 1. 本课程作用及主要内容 1.1地位地位冶金专业平台课之一。以普通化学、高 等数学、物理化学为基础。与物理化学相比，更接近与实际应用。目的:为开 设专业课和今后的发展作理论准备。 1. 本课程作用及主要内容火法冶金特点: 火法冶金特点:一高三多 1. 本课程作用及主要内容 1.2 作用将物理化学的基本原理及实验方法应用到冶金过程中，阐明冶金过程的物理化学规律，为控制和强化冶金过程提供理论依据。 为去除某些元素保留某些元素而选择合适的冶炼条件 (温度、气氛)。例如炼钢过程。此类问题将由本课程解决。 1. 本课程作用及主要内容注意:由于高温的特点，宏观测定难度大，微观就更难，有时只能使用常温数据外推，误差较大。本学科尚在不断完善发展中。应
学会灵活应用，依据冶物化理论，创造有利反应进行条件，抑制不利反应，提出合理工艺流程。 1. 本课程作用及主要内容 1.3 冶金实例 1.3.1高炉炼铁高炉炼铁 (a)炉顶煤气成分: N2 、CO、CO2，少量H2、CH4 N2<50,， CO(20,25,)、CO2(22,17,) CO+CO2(42,44,) CO为还原剂且属有毒气体，希望能够在炉内100% 消耗。无法实现的原因:存在化学平衡。 1. 本课程作用及主要内容 1.3 冶金实例 (b)矿石中含有Fe、Mn、S、P、Al、 Mg、Ca等多种元素，但被还原量却不同: 原因:氧化物稳定性问题 (c)S、P的去除炼钢、炼铁过程分别去除P、S 原因:反应条件是否适宜。 1. 本课程作用及主要内容 1.3 冶金实例 1.3.2 炼钢奥氏体不锈钢冶炼:去C 保 Cr。特种冶金(二次精炼)真空脱气，矿石中含有Fe、Mn、 S、P、Al、Mg、Ca等多种元素，但被还原量却不同。原因:氧化物稳定性问题。 1. 本课程作用及主要内容 1.3.3 有色冶金炼铜:氧化?还原? 炼铜:氧化?还 原?电解去铁 Cu2S?Cu2O?Cu 湿法:电解过程，电化学，ph, 湿法:电解过 程，电化学，ph,电位图浸出，萃取过程熔盐电解等等 1. 本课程作用及主要内容 1.4 主要内容热力学第一定律:能量守恒，转化; 第 二定律:反应进行的可能性及限度; 第三定律:绝对零度不能达到。 1. 本课程作用及主要内容 1.4.1 冶金热力学主要为第二定律工具:等温方 程式 正向逆向平衡测定计算(查表)CP?K(0) CP?,A，BT 估计值统计热力 学
大学物理简明教程课后习题以及它的答案
大学物理简明教程习题以及它的答案 习题一 1-1 解：（1）r ?是位移的模，?r 是位矢的模的 增量，即 r ?12r r -=，12r r r ? ?-=?； （2）t d d r 是速度的模，即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量， ∴t r t d d d d 与 r 不同如题1-1图所示 . 题1-1图 (3)t d d v 表示加速度的模，即t v a d d ? ?= ，t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ? ?(v =v 表轨道节线方向单位矢），所以 t v t v t v d d d d d d ττ???+= 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ??Θ与的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有j y i x r ???+=， j t y i t x t r a j t y i t x t r v ????? ???222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为 2 222 222 22 222d d d d d d d d ? ??? ??+???? ??=+=? ? ? ??+??? ??=+=t y t x a a a t y t x v v v y x y x 而前一种方法的错误可能有两点，其一是概念上的错误，即误把速度、加速度定义作 2 2d d d d t r a t r v == 其二，可能是将 22d d d d t r t r 与误作速度与加速度的模。在1-1题中已说明t r d d 不是速度的模，而只是速度 在径向上的分量，同样，2 2d d t r 也不是加速度的模， 它只是加速度在径向分量中的一部分??????????? ??-=222d d d d t r t r a θ径。或者概括性地说，前一种 方法只考虑了位矢r ? 在径向（即量值）方面随时间 的变化率，而没有考虑位矢r ? 及速度v ?的方向随间 的变化率对速度、加速度的贡献。 1-3 解：（1） j t t i t r ???)4321()53(2-+++=m (2)将1=t ,2=t 代入上式即有 j i r ???5.081-= m j j r ???4112+=m j j r r r ??? ??5.4312+=-=?m (3)∵ j i r j j r ??????1617,4540+=-= ∴ 1 04s m 534201204-?+=+=--=??=j i j i r r t r v ???????? (4) 1s m )3(3d d -?++==j t i t r v ???? 则 j i v ???734+= 1s m -? (5)∵ j i v j i v ??????73,3340+=+= 2 04s m 1444-?==-=??=j v v t v a ?????
冶金物理化学答案
一、解释下列概念（每题5分，共20分） 1、扩散脱氧：在炼钢过程中，根据分配定律钢液中的[O]向熔渣中扩散，而与加入渣相中的脱氧元素进行的脱氧反应称为扩散脱氧。 2、炉渣：炉渣是火法冶金中以氧化物为主要成分形成的多组分熔体，是金属提炼和精炼过程中除金属熔体以外的另一产物。 3、硫容量：炉渣容纳或溶解硫的能力，即2/122)/()(%S O S P P S C ?=。 4、偏摩尔量：在恒温、恒压及其他组分的物质的量保持不变的条件下，溶液的广度性质X （X 代表U 、H 、V 、S 、G ）对其组分摩尔量的偏微商值。 二、简答题（共60分） 1、简述热力学计算中活度标准态之间的转换关系。 答：（1）纯物质标准态活度与假想纯物质标准态活度之间的转换： ][0 ][0 * )() (* ] [][//H B B R B B B x H x H B B B H B R B a r a r p K K p p p a a === = 故 （2）纯物质标准态活度与质量1%溶液标准态活度之间的转换： * )(* (%)(%) * [%] ][100100//B B A B x H B A B H H B B B B R B r M M p K M M p K K p p p a a ?= ? = = = （3）假想纯物质标准态活度与质量1%溶液标准态活度之间的转换： B A x H H H B x H B B H B M M K K K p K p a a 100//) ((%)(%) )([%] ][= == 2、简述炉渣氧化脱磷的热力学条件。 答：由炉渣脱磷反应可知： 9 24 524 52 52)(%)(%] [%)(%O CaP CaO FeO P P P f CaO FeO K P O P L γγγ?== 由上述公式可知，为使脱磷反应进行完全，必要的热力学条件是： （1） 较高的炉渣碱度； （2） 较高的氧化铁含量； （3） 较低的熔池温度；
冶金物理化学研究方法试题库图文稿
冶金物理化学研究方法 试题库 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
1名词解释
3填空 1)为了实现不接触测定高温，可选择的测温计有（光学高温计、光电高温 计，红外辐射温度计）。 2)双铂铑热电偶的材料是铂铑合金，分度号为 B 3)热力学温度是常用的一种温度表示方法，其单位为 K 。 4)实验室常用的气体净化方法有：吸收、吸附、化学催化、冷凝。。 5)测量真空度的仪器叫真空规，通常使用的有麦克劳真空规，热电阻真空 规、 6)当一稳恒电流通过一个导体时，其电流和施加与导体两端的电压成正 比，该比例常数称为物体的电导，单位是西门子。 7)表面张力的单位是 N/m ， 8)实验室用旋转柱体法法测定炉渣粘度，用气泡最大压力法法测定表 面张力。 9)常用的显微分析法有四种，分别是：金相法、显微硬度法、化学腐蚀 法、岩相法。 10)冶金反应器内发生的过程有化学反应过程和传递过程。（两大类）。4判断 1)随着铂铑合金电热体中铑含量的增加，最高使用温度下降。（错）铑 含量越高，最高使用温度越高 2)一般而言，电阻炉内温度越高，其对应的恒温带越长。（对）
3)体系的气体压力高，对应的真空度高。（错）气体压力低，真空度 高。 4)旋片式机械真空泵一般作为前级泵使用。（对） 5)表面能和表面张力是从不同角度来描述不同材料间的界面性质。（对） 6)所有熔体的表面张力都是随着温度的升高而减小的。（错） 7)固体电解质使用中要求有较高的电子迁移速率。（对） 8)从原理上来讲，计算热力学数据时标准态的选择是任意的。（错） 9)熔体粘度和温度之间是线性对应关系。（错）温度越低，变化率越大 10)夹杂物在钢中的作用都是有害的。（错） 11)在使用电解法进行相提取和分离时，应采取适当低的电解液温度。 （错） 12)DTA曲线上向下的峰表示放热。（错）向下吸热 13)DSC曲线中，向上的峰表示试样吸热。（对） 14)热分析实验研究中，升温速率越快，检测灵敏度越高。（对） 15)表面张力与液体质点间的结合状态有关，以下液体表面张力由大到小 为：金属液体>离子液体>分子液体.( 对 ) 16)中频炉的频率范围在：150-10000Hz （对） 17)双铂铑热电偶的使用材料是：PbRh30-PbRh6 （对） 4简答、问答题： 4.1高温部分 1)简述恒温带的测定意义和测量方法。
冶金物理化学教程知识点总结
三元相图规则 相率 等含量规则 平行于浓度三角形的任何一边的直线，在此线上的所有点代表的体系中，与直线相对顶角代表的组元浓度均相同。 等比例规则 从浓度三角形的一个顶点到对边的任意直线，线上所有点代表的体系点中，线两侧对应的二个组元浓度之比是常数。 背向性规则：图中等比例线上物系点的组成在背离其所在顶角的方向上移动（21O O C →→）时，体系将不断析出组分C ，而其内组分C 的浓度将不断减少，但其他组分的浓度比则保持不变，此项特性称为背向性规则。 杠杆规则（直线规则）：若三元系中有两个组成点M 和N 组成一个新的物系O ，那么O 点必定落在MN 连线上，其位置由M 和N 的质量M m 和N m 按杠杆规则确定，即： MO NO m m N M = 反之，当已知物系O 分离成两个互相平衡的相或物系M 、N 时，M 、N 的相点必定在通过O 的直线上，M 、 N 物系的质量由杠杆规则确定： O M m MN ON m ?= O N m MN OM m ?= 重心规则：在浓度三角形中，组成为1M 、2M 、3M 的三个物系或相点，其质量分别为1m 、2m 、3m ，混合形成一质量为O m 的新物系点O ，此新物系点则位于此三个原物系点连成的321M M M ?内的重心上（不是几何中心，而是物理重心）。O 的位置可用杠杆原则利用作图法确定（两次杠杆规则即可求出O 点）： )(::O ::211332321面积比M OM M OM M M m m m ???= 切线规则：——判定相界线是共晶线还是转熔线（当然相界线也可能一段为共晶线，一段为转熔线），从而分析体 系点冷却到该相界线时析出固相的成分。分界线上任意一点所代表的熔体，在结晶瞬间析出的固相成分，由该点的切线与相成分点的连线之交点来表示；当交点位于相成分点之间，则这段分界线是低共熔线（单变线或二次结晶线）；当交点位于相成分点之外，则该段分界线是转熔线。 温度最高点规则（阿尔克马德规则，或罗策布规则）：——用以判断单变线上的温度最高点，从而判断温度降低时，液相成分点沿单变线进行的方向。在三元系中，若连接平衡共存两个相的成分点的连线或其延长线，与划分这两个相的分界线或其延长线相交，那么该交点就是分界线上的最高温度点。 三元系零变点的判断规则——判断零变点的性质，是共晶点还是转熔点（或包晶点） 在复杂三元系中，三条相界线的交点其自由度为零，称为零变点。若三条相界线温度降低的方向都指向该点，则此点就是三元共晶点（或低共熔点），若三条相界线的温降方向不全指向三条界线的交点，即有一条或两条相界线的温降方向离开该点，则此点称之为转熔点（或包晶点）。 三角形划分规则 连线规则：连接相邻组分点（体系基本组分点和形成的化合物）构成三角形，稳定化合物及基本组分点之间用实现连接，但它们与不稳定化合物逐渐的连线用虚线连接。 四边形对角线不相容原理：三元系中如果存在四个固相点（或组分点）构成的四边形，只有一条对角线上的两个固相可平衡共存。 体系内有几个无变量点就有几个分三角形。 划分出的三角形不一定为等边三角形。 三元无变量点的归属——就近原则 三元无变量点离那个小三角形近，该三元无变量点就是哪个小三角形的无变量点。一般来说对应的无变量点位于该三角形内时，该无变量点为共晶点；对应的无变量点位于该三角形外时，该无变量点为转熔点。 Flood 模型特点 1)熔渣完全由正负离子组成
冶金物理化学简明教程第二版课件
冶金物理化学简明教程第二版课件 Physical Chemistry of Metallurgy 冶金物理化学 参考书目 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 梁连科，冶金热力学及动力学，东北工 学院出版社，1989 黄希祜，钢铁冶金原理（修订版），冶金工业出版社，1990 傅崇说，有色冶金原理（修订版），冶金工业出版社，1993 车荫昌，冶金热力学，东北工学院出版社，1989 魏寿昆，冶金过程热力学，上海科学技术出版社，1980 韩其勇，冶金过程热力学，冶金工业出版社，1984 陈永民，火法冶金过程物理化学，冶金工业出版社1984 李文超，冶金热力学，冶金工业出版社，1995 Physical Chemistry of Metallurgy 第一章绪言 1. 本课程作用及主要内容1.1 地位地位冶金专业平台课之一。以普通化学、高 等数学、物理化学为基础。与物理化学相比，更接近与实际应用。目的: 为开设专业课和今后的发展作理论准备。 1. 本课程作用及主要内容火法冶金特点: 火法冶金特点: 一高三多 1. 本课程作用及主要内容1.2 作用将物理化学的基本原理及实验方法应用到冶金过程中，阐明冶金过程的物理化学规律，为控制和强化冶金过程提供理论依据。 为去除某些元素保留某些元素而选择合适的冶炼条件（温度、气氛）。例如炼钢过程。此类问题将由本课程解决。 1. 本课程作用及主要内容注意: 由于高温的特点，宏观测定难度大，微观就更 难，有时只能使用常温数据外推，误差较大。本学科尚在不断完善发展中。应
学会灵活应用，依据冶物化理论，创造有利反应进行条件，抑制不利反应，提出合理工艺流程。 1. 本课程作用及主要内容1.3 冶金实例1.3.1 高炉炼铁高炉炼铁(a) 炉顶 煤气成分：N2、CO CO2 少量H2、CH4 N2&It;50, , CO(20,25,)、CO2(22,17,) CO+CO2(42,44,) CO为还原剂且属有毒气体，希望能够在炉内100%消耗。无法实 现的原因：存在化学平衡。 1. 本课程作用及主要内容1.3 冶金实例(b) 矿石中含有Fe、Mn、S、P、AI、 Mg Ca等多种元素，但被还原量却不同：原因:氧化物稳定性问题(c)S、 P 的去除炼钢、炼铁过程分别去除P、S 原因：反应条件是否适宜。 1. 本课程作用及主要内容1.3 冶金实例1.3.2 炼钢奥氏体不锈钢冶炼：去C 保 Cr。特种冶金(二次精炼)真空脱气，矿石中含有Fe、Mn、S、P、AI、Mg、 Ca等多种元素，但被还原量却不同。原因:氧化物稳定性问题。 1. 本课程作用及主要内容1.3.3 有色冶金炼铜：氧化?还原? 炼铜：氧化?还原？ 电解去铁Cu2S?Cu2O?Ci湿法:电解过程，电化学，ph,湿法：电解过程，电化学，ph,电位图浸出，萃取过程熔盐电解等等 1. 本课程作用及主要内容1.4 主要内容热力学第一定律: 能量守恒，转化; 第 二定律: 反应进行的可能性及限度; 第三定律: 绝对零度不能达到。 1. 本课程作用及主要内容1.4.1 冶金热力学主要为第二定律工具: 等温方程式 正向逆向平衡测定计算(查表)CP?K(0) CP?,A，BT估计值统计热力 学
《大学物理简明教程》课后习题答案(全)之欧阳光明创编
《大学物理简明教程》习题解答 欧阳光明（2021.03.07） 习题一 1-1｜r ?｜与r ?有无不同?t d d r 和t d d r 有无不同?t d d v 和t d d v 有无不同?其 不同在哪里?试举例说明． 解：（1）r ?是位移的模，?r 是位矢的模的增量，即r ?12r r -=， 12r r r -=?； （2） t d d r 是速度的模，即 t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量， ∴ t r t d d d d 与r 不同如题 1-1图所示. 题1-1图 (3)t d d v 表示加速度的模，即 t v a d d = ，t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有 ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢），所以 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ 与 的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t )，y =y (t )，在计算质点的速度和加 速度时，有人先求出r ＝2 2y x +，然后根据v =t r d d ，及a ＝2 2d d t r 而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即 v = 2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a =2 22222d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？
冶金学院工程硕士培养方案0902
冶金工程 （专业代码：085205） 东北大学冶金工程学科于1951年开始办学，1981年首批获博士学位授予权，并设有博士后科研流动站，2007年被教育部评定为国家一级重点学科（全国仅两家高校拥有冶金工程国家一级重点学科）。本学科涵盖四个二级学科：钢铁冶金、有色金属冶金、冶金物理化学和冶金资源循环科学与工程，是我国冶金领域重要的科研与人才培养基地。其中，以冶金物理化学二级学科为支撑，钢铁冶金与有色金属冶金两二级学科并举，各二级学科均在国内同类学科中名列前茅，并同时成为第一批国家重点学科（2001年）。本学科现有教师127人（95%以上具有博士学位），其中教授40人，副教授56人，博士生导师38人。上述教师中，含国务院学科评议组成员2名，长江学者和杰出青年基金获得者1名，优青3人，青年千人3名，教育部新世纪人才7名，国家教学名师2名。拥有“多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室”、材料电磁过程研究教育部重点实验室（部省共建国家重点实验室培育基地）、电磁冶金技术与装备国家地方联合工程实验室、“特殊钢先进冶金工艺与装备教育部工程研究中心”、“教育部材料先进制备技术工程研究中心”、“有色金属冶金过程技术教育部工程研究中心”、“特种钢冶炼辽宁省重点实验室”和“现代冶金技术辽宁省高校重点实验室”等十余个省部级科研基地。 自本学科成立以来，涌现出靳树粱、邱竹贤、杜鹤桂、李殷泰、萧泽强、冀春霖、王常珍、翟玉春、冯乃祥等一批享誉海内外的杰出学者，培养了大批活跃于海内外冶金领域的优秀毕业生，为我国乃至全球冶金工业发展做出了突出的贡献，研究生培养质量始终处于国内前茅，受到了社会各界的普遍赞誉。 同时，本学科与美国、加拿大、英国、法国、日本及澳大利亚等20多个国家的大学和科研机构建立了良好的学术交流关系，聘请了60余名国内外著名学者为本学科的名誉教授和兼职教授，吸引了许多国外留学生。 一、培养目标 硕士专业学位获得者应拥护中国共产党的领导，热爱祖国，拥护社会主义制度，遵纪守法，品德良好，具有服务国家服务人民的社会责任感。 通过工程硕士研究生阶段的学习与研究，使学生了解本学科国内外发展动态，掌握较坚实广博的理论基础和系统的专业知识，能够综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程实际问题，具有较强的科技创新能力、较强的工程技术管理、组织协调能力和良好的合作精神。具有科学的发展观，能够独立承担冶金企业的工程技术和工程管理工作。面向国民经济主战场，冶金工程学科主要为大中型冶金和材料制备企业培养应用型、复合型的高层次工程技术人才和管理人才。 二、研究方向
物理化学简明教程(重点内容)
第一章 【理想气体的内能与焓只是温度的函数，与体积或压力的变化无关，所以对理想气体 定温过程：dU=0，dH=0，△U=0，△H=0变温过程：△U=nC v,m △T ；△H=nC p,m △T 节流膨胀：（特点）绝热、定焓，∴Q=0，△H=0，无论是理想气体还是实际气体均成立】 1.理想气体的状态方程可表示为： pV=nRT 2.能量守恒定律：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变。 3.第一定律的数学表达式：△U=Q+W ；对微小变化：dU=δQ +δW （因为热力学能是状态函数，数学上具有全微分性质，微小变化可用dU 表示；Q 和W 不是状态函数，微小变化用δ表示，以示区别。） 4.膨胀作功：①自由膨胀：W=0；②等外压膨胀：W=-P 外(V 2-V 1)=P 2（V 1-V 2）； ③可逆膨胀：W=nRT ln 2 1V V =nRT ln 1 2P P ；④多次等外压膨胀，做 的功越多。 5.①功与变化的途径有关。不是状态函数。 ②可逆膨胀，体系对环境作最大功；可逆压缩，环境对体系作最小功。 恒温恒压的可逆相变 W=RT V P dV dP P dV P i V V i V V e n )(2 1 2 1 -=-=--=-??△(恒温恒压的可 逆相变,气体符合理想气体方程) 焓的定义式：H=U+PV ，等压效应H =Q p △，焓是容量性质。 理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数：在恒温时，改变体积或压力，理想气体的热力学能和焓保持不变。还可以推广为理想气体的Cv,Cp 也仅为温度的函数。
《冶金物理化学研究方法》试题库
第一部分《冶金实验研究方法》主要教学内容 一、课程的性质与任务： 冶金试验研究方法包括“高温冶金物理化学研究的基本技术”和“高温冶金物理化学实验研究方法”两部分内容。本课程是冶金工程专业的一门主要专业课程，为必修课程。本课程的基本任务：掌握冶金实验的基本理论和基本技能；能够进行冶金学科方向的科学实验和数据处理。 二、课程的基本内容及要求： 第一部分高温冶金物理化学的基本技术 第一章实验室的高温获得主要内容 （1）冶金实验的高温特点 （2）获得高温的方法：电阻炉、感应炉、电弧炉和等离子炉等高温炉的内容（重要）（3）电阻炉恒温带概念、测定意义和方法 （4）冶金常用金属和非金属电热体的种类、特点和选择 第二章温度测量方法主要内容 (1)温标及温度的测量方法 (2)热电偶的工作原理、结构和使用（重要） (3)辐射温度计的工作原理，介绍常用几种辐射温度计 第三章实验室用耐火材料（了解）内容 (1)耐火材料的性能指标 (2)常用耐火材料化合物 (3)耐火材料的制造工艺以及常见问题
第四章气体净化及气氛控制 1、主要内容 (1)气体储备和安全使用：防毒、防火、防爆（使用常识） (2)常用气体净化方法：吸收、吸附、催化和冷凝及其内容（掌握） (3)常用的气体净化剂：干燥剂、脱氧剂和吸附剂，其中分子筛吸附原理是重要内容 (4)气体流量的测定：转子流量计（常识）和毛细管流量计（了解） 第五章真空技术 1、主要内容 (1)了解真空技术对冶金工业发展的意义 (2)真空的概念和真空度的分类（常识） (3)真空泵的类别和机械真空泵、双级泵工作原理及安全使用（掌握） (4)真空规测量真空度麦克劳真空规、热电阻真空规、热电偶真空规和热阴极电离真空规的原理和使用（掌握） 第二部分高温冶金物理化学的实验研究方法 第七章量热技术（了解量热的概念） 第八章固体电解质的原理及应用主要内容（重要） （1）固体电解质的概念和导电机理 （2）氧化物固体电解质电池的工作原理 （3）固体电解质传感器的设计与使用（自学） （4）固体电解质氧电池在炼钢中的应用 第九章化学平衡的研究主要内容 (1)化学平衡的研究内容（了解）
上海大学2018年硕士《冶金物理化学》考试大纲
上海大学2018年硕士《冶金物理化学》考试大纲复习要求： 掌握冶金物理化学基本概念、基本理论及计算方法和分析问题方法，正确运用于分析和解决具体问题。基本理论（包括溶液热力学理论，Gibbs自由能变化的计算、应用原则及活度数据的获得原理、方法，相图基本原理及典型二、三元相图基础知识，表面和界面基本理论，冶金动力学基本理论等）、冶金基本熔体（熔渣的基本物理化学性质及在冶金中的作用）、解决冶金实际问题常用的几种基本手段和方法（包括化学反应等温方程式和平衡移动原理的灵活运用；优势区图、位势图等几种热力学状态图的构成原理及使用方法等）。 二、主要复习内容： 冶金热力学基础 化学反应的标准吉布斯自由能变化及平衡常数，溶液的热力学性质－活度及活度系数，溶液的热力学关系式，活度的测定及计算方法，标准溶解吉布斯自由能及溶液中反应的吉布斯自由能计算。 重点：溶液相关基本概念及其物理意义，化学反应的吉布斯自由能计算（过剩全摩尔混合吉布斯自由能）及由此判断化学反应进行的方向，活度相关计算，金属原电池电动势与△H、△G和△S关系。 冶金动力学基础 化学反应的速率，分子扩散及对流传质，吸附化学反应的速率，反应过程动力学方程的建立，新相形成的动力学。 重点：一、二级化学反应相关计算及一级可逆化学反应速率方程推导，菲克第一、第二定律，朗格缪尔吸附等温式，双膜理论，未反应核模型。 金属熔体 熔铁及其合金的结构，铁液中组分活度的相互作用，铁液中元素的溶解及存在形式，熔铁及其合金的物理性质。 重点：合金密度等相关物性计算，活度相互作用系数及其转换关系。 冶金炉渣 二元系、三元系相图的基本知识及基本类型，三元渣系的相图，熔渣的结构理论，金属液与熔渣的电化学反应原理，熔渣的离子溶液结构模型，熔渣的活度曲线图，熔渣的化学性质，熔渣的物理性质。 重点：二、三元相图的基本性质及表示法，二、三元系平衡相的定量法则（直线法则和杠杆定律,重心法则），分析等温截面图和投影图。炉渣酸度、碱度概念，熔渣的结构理论，金属液与熔渣的电化学反应
物理化学简明版天津大学物理化学教研室编答案
第一章 气体pVT 性质 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系？ 解：对于理想气体，pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-3 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.301013330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-4 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态（f ）时 ??? ? ??+=???? ??+ = +=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1 kPa T T T T T p T T T T VR n p f f f f i i f f f f f 00.117)15.27315.373(15.27315.27315.373325.1012 2,2,1,2,1,2,1,2,1=+???=? ??? ??+=???? ??+= 1-5 0℃时氯甲烷（CH 3Cl ）气体的密度ρ随压力的变化如下。试作ρ/p —p 图，用外推法求氯甲烷的相对分子质量。