冶金物理化学简明教程PPT精品课程课件全册课件汇总
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一种容量性质 另一种容量性质
强度性质
如： r＝m/V 【精品PPT】物理化学简明教程-课
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(3) 单相体系和多相体系 （P142） 相的定义：物理性质和化学性质完全相同的均匀部分称
为相。
相和相之间有明显的界面分开。
按组成相的多少，可分为单相体系和多相体系。
如：食盐溶液 NaCl (单相体系)
饱和食盐溶液＋NaCl固体 (多相体系)
注意：过程包括始、终态，途径仅指所经历的具体步骤， 不包括始、终态。
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1.2 热力学第一定律
焦耳的4个实验
绝热封闭 系统
搅拌水作功
开动电机作功
使1磅水的温 度升高1F， 需要作功772 英尺.磅，相 当于1 卡 = 4.157 焦耳
摩檫铁片作【精功品PPT】物理化学压简明缩教气程体-课作功
系统类型
系统和环境之间的 系统和环境之间
物质交换
的能量交换
敞开系统(open system)
有
密闭系统 (封闭系统，
无
closed system)
隔系绝统系，统isol(a隔te离d s系ys统tem，) 孤【立精品PPT】物理化学无简明教程-课 件
有 有 无
2
注意以下几点 1. 系统与环境之间的关系主要是物质和能量交换； 2. 系统的边界可以是多种多样： 可以是实际的，也可以
(3) 系统的状态改变后，状态函数一定都要改变。 F
(4) 系统的状态固定后，状态函数都固定。 T
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1.3 体积功与可逆过程
﹛体积功（膨胀功），We
冶金物理化学第一章
速率常数
指在一定温度下，单位浓度或压力的条件下，基 元反应的速率系数。
活化能
指发生有效碰撞所必需的最小能量，是决定反应 速率的重要因素。
反应速率的影响因素
温度
温度升高通常会提高分子运动速度，增加有效碰撞次数，从而提 高反应速率。
压力
压力对气体反应的影响较大，压力增大，气体分子密度增加，有效 碰撞频率提高，从而加快反应速率。
促进了科学技术的进步。
冶金物理化学的发展历程
早期发展
冶金物理化学的早期发展可以追溯到古代冶金术，人们通过实践经验积累了一些金属和合 金的制备和加工技术。
近代发展
随着近代工业和科技的发展，人们对金属和合金的性质和行为进行了更加深入的研究，形 成了较为完整的冶金物理化学理论体系。
现代发展
现代科技的不断进步为冶金物理化学的发展提供了新的机遇和挑战。新型材料的不断涌现 和应用，推动了冶金物理化学的进一步发展，同时也促进了相关学科的交叉融合和创新。
相平衡
描述不同相态之间相互转化的条件和状态。
相图
表示物质在不同温度和压力条件下各相的稳 定区域。
晶体结构与晶体缺陷
01
02
03
04
晶体结构
物质内部原子或分子的排列方 式，决定了晶体的性质。
点缺陷
晶体中原子或分子的位置错排 或空位。
线缺陷
晶体中的裂纹或位错。
面缺陷
晶体表面或晶界的结构不完整 性。
晶体生长与晶体形态
了理论基础。
02
实践应用
冶金物理化学在实践中有广泛的应用，如钢铁、有色金属、陶瓷等材料
的制备、加工和性能优化。通过冶金物理化学的研究，可以提高材料的
性能和质量，推动相关产业的发展。
指在一定温度下，单位浓度或压力的条件下，基 元反应的速率系数。
活化能
指发生有效碰撞所必需的最小能量，是决定反应 速率的重要因素。
反应速率的影响因素
温度
温度升高通常会提高分子运动速度，增加有效碰撞次数，从而提 高反应速率。
压力
压力对气体反应的影响较大，压力增大，气体分子密度增加，有效 碰撞频率提高，从而加快反应速率。
促进了科学技术的进步。
冶金物理化学的发展历程
早期发展
冶金物理化学的早期发展可以追溯到古代冶金术，人们通过实践经验积累了一些金属和合 金的制备和加工技术。
近代发展
随着近代工业和科技的发展，人们对金属和合金的性质和行为进行了更加深入的研究，形 成了较为完整的冶金物理化学理论体系。
现代发展
现代科技的不断进步为冶金物理化学的发展提供了新的机遇和挑战。新型材料的不断涌现 和应用，推动了冶金物理化学的进一步发展，同时也促进了相关学科的交叉融合和创新。
相平衡
描述不同相态之间相互转化的条件和状态。
相图
表示物质在不同温度和压力条件下各相的稳 定区域。
晶体结构与晶体缺陷
01
02
03
04
晶体结构
物质内部原子或分子的排列方 式，决定了晶体的性质。
点缺陷
晶体中原子或分子的位置错排 或空位。
线缺陷
晶体中的裂纹或位错。
面缺陷
晶体表面或晶界的结构不完整 性。
晶体生长与晶体形态
了理论基础。
02
实践应用
冶金物理化学在实践中有广泛的应用，如钢铁、有色金属、陶瓷等材料
的制备、加工和性能优化。通过冶金物理化学的研究，可以提高材料的
性能和质量，推动相关产业的发展。
物理化学简明教程第四版(印永嘉)ppt课件
.
作业
Page 12：习题3；习题6
体积功的计算
• 基本公式：
•
W=－p外dV
• 注意： 体积功是系统反抗外压所作的功；
•
或者是环境施加于系统所作的功。
• W的数值不仅仅与系统的始末态有关，还与具体经历的途径 有关。
• 在计算体积功时，首先要弄清反抗的压力与系统体积的关系。
.
系统分类
• 热力学上因系统与环境间的关系不同而将其分为三种不同
的类型:
• 开放系统 : 系统与环境之间既有能量，又有物质的交换； • 封闭系统: 系统与环境间只有能量的交换没有物质的交换；
• 隔离系统: 系统与环境间既无能量又无物质的交换 。 • 注意：系统+环境=孤立系统。
.
举例：暖水瓶
.
状态和性质
.
平衡态？稳态？
一金属棒分别与两个恒温热源相接触，经过一定时间后，金属 棒上各指定点的温度不再随时间而变化，此时金属棒是否处于 热力学平衡态？
T2
T1
.
过程和途径
• 热力学系统发生的任何状态变化称为过程。 • 完成某一过程的具体步骤称为途径。
如: pVT变化过程、相变化过程、化学变化过程
几种主要的p,V,T变化过程
只能求出它的变化值。
.
热力学第一定律的数学表达式
• 对于封闭系统，系统与环境之间的能量交换形式只有热与功两 种，故有： U ＝Q＋W （封闭系统）
• 对于微小的变化过程： dU＝W＋Q （封闭系统）
• 根据热力学第一定律，孤立系统的热力学能不变. 即U＝常数 或 ⊿U＝0（孤立系统）
• 上述三式均为热力学第一定律的数学表达式。 • 注意式中注明的条件 ！
作业
Page 12：习题3；习题6
体积功的计算
• 基本公式：
•
W=－p外dV
• 注意： 体积功是系统反抗外压所作的功；
•
或者是环境施加于系统所作的功。
• W的数值不仅仅与系统的始末态有关，还与具体经历的途径 有关。
• 在计算体积功时，首先要弄清反抗的压力与系统体积的关系。
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系统分类
• 热力学上因系统与环境间的关系不同而将其分为三种不同
的类型:
• 开放系统 : 系统与环境之间既有能量，又有物质的交换； • 封闭系统: 系统与环境间只有能量的交换没有物质的交换；
• 隔离系统: 系统与环境间既无能量又无物质的交换 。 • 注意：系统+环境=孤立系统。
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举例：暖水瓶
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状态和性质
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平衡态？稳态？
一金属棒分别与两个恒温热源相接触，经过一定时间后，金属 棒上各指定点的温度不再随时间而变化，此时金属棒是否处于 热力学平衡态？
T2
T1
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过程和途径
• 热力学系统发生的任何状态变化称为过程。 • 完成某一过程的具体步骤称为途径。
如: pVT变化过程、相变化过程、化学变化过程
几种主要的p,V,T变化过程
只能求出它的变化值。
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热力学第一定律的数学表达式
• 对于封闭系统，系统与环境之间的能量交换形式只有热与功两 种，故有： U ＝Q＋W （封闭系统）
• 对于微小的变化过程： dU＝W＋Q （封闭系统）
• 根据热力学第一定律，孤立系统的热力学能不变. 即U＝常数 或 ⊿U＝0（孤立系统）
• 上述三式均为热力学第一定律的数学表达式。 • 注意式中注明的条件 ！
冶金物理化学[1]
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冶金物理化学[1]
绪论
1.1 冶金物理化学课程的地位与作用 1.2 冶金工艺与冶金物理化学 1.3 冶金物理化学的研究范围
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冶金物理化学[1]
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图1 冶金工艺与冶金物理化学
冶金物理化学[1]
冶金物理化学的研究范围
一、冶金热力学
冶金热力学： 利用化学热力学原理，研究冶金过程中反应的可能 性（反应方向，G）；确定冶金反应过程最大产率 （反应的限度， G）；找出控制反应过程的基本 参数（T，P，Ci)。
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冶金物理化学[1]
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/10
冶金物理化学[1]
5. David R. Gaskell Introduction to the Thermodynamics of Meterials (Third Edition)
6. 黄希钴编，钢铁冶金原理，冶金工业出版社，2006
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冶金物理化学[1]
课程内容
绪论 1 冶金热力学基础 2 溶液 3 冶金热力学应用 4 冶金过程动力学基础 5 冶金反应动力学模型
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冶金物理化学[1]
冶金热力学的局限性：
所确定的冶金过程的条件是必要的，但不是 充分的。
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冶金物理化学[1]
冶金物理化学的研究范围
二、冶金动力学
冶金动力学：
利用化学动力学原理，研究冶金过程的机理；确定 各基元过程的速率；找出反应过程的限制环节。
冶金动力学的作用：提供了冶金反应过程研究内容 的完备性，是反应的充分条件。
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绪论
1.1 冶金物理化学课程的地位与作用 1.2 冶金工艺与冶金物理化学 1.3 冶金物理化学的研究范围
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图1 冶金工艺与冶金物理化学
冶金物理化学[1]
冶金物理化学的研究范围
一、冶金热力学
冶金热力学： 利用化学热力学原理，研究冶金过程中反应的可能 性（反应方向，G）；确定冶金反应过程最大产率 （反应的限度， G）；找出控制反应过程的基本 参数（T，P，Ci)。
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2020/11/10
冶金物理化学[1]
5. David R. Gaskell Introduction to the Thermodynamics of Meterials (Third Edition)
6. 黄希钴编，钢铁冶金原理，冶金工业出版社，2006
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课程内容
绪论 1 冶金热力学基础 2 溶液 3 冶金热力学应用 4 冶金过程动力学基础 5 冶金反应动力学模型
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冶金热力学的局限性：
所确定的冶金过程的条件是必要的，但不是 充分的。
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冶金物理化学的研究范围
二、冶金动力学
冶金动力学：
利用化学动力学原理，研究冶金过程的机理；确定 各基元过程的速率；找出反应过程的限制环节。
冶金动力学的作用：提供了冶金反应过程研究内容 的完备性，是反应的充分条件。
物理化学简明教程第四版课件07-4-PPT文档资料
rGm BfGm 'B
B
看书P118例题2.3
例题
有人认为经常到游泳池游泳的人中，吸烟者更容易受 到有毒化合物碳酰氯的毒害，因为游泳池水面上的氯 气与吸烟者肺部的一氧化碳结合将生成碳酰氯。现假 设某游泳池水中氯气的溶解度为10-6（摩尔分数），吸 烟者肺部的一氧化碳分压为0.1Pa，问吸烟者肺部碳 酰氯的分压能否达到危险限度0.01Pa。已知氯气的亨 利常数为105Pa ，一氧化碳和碳酰氯的标准摩尔生成 自由能分别为 1 3 7 .1 7 k J m o l - 1 和 2 1 0 .5 0 k J m o l 1
化学平衡是动态平衡。
§4.1 化学反应的方向和限度
2. 反应系统的吉布斯自由能
以理想气体反应为例
A
B
A
t=0 1mol
0
1
G *nA G m *,AnB G m *,B
(1)* AB *
* A(B ** A) 0
B
1
2. 反应系统的吉布斯自由能
Gmix nRT xi ln xi
A
i
R n A l T x n A n B lx n B
△rGm其值决定于T、P及各物质的活度a，是决 定反应方向的物理量。
rGm BB
rG m(T)RlTnK
△rGmθ（T） 其仅与T有关，是决定反应限度 的物理量。
特别注意：在讨论化学平衡时，△rGmθ（T）与平衡 常数相联系，而△rGm则和化学反应 的方向相联系。
§4.2 反应的基本吉布斯自由能变化
令PG P g PH P h K PA P a PB P b
称标准平衡常数，只是温度的函数，无量纲
令 gG h H a A b B rG m
B
看书P118例题2.3
例题
有人认为经常到游泳池游泳的人中，吸烟者更容易受 到有毒化合物碳酰氯的毒害，因为游泳池水面上的氯 气与吸烟者肺部的一氧化碳结合将生成碳酰氯。现假 设某游泳池水中氯气的溶解度为10-6（摩尔分数），吸 烟者肺部的一氧化碳分压为0.1Pa，问吸烟者肺部碳 酰氯的分压能否达到危险限度0.01Pa。已知氯气的亨 利常数为105Pa ，一氧化碳和碳酰氯的标准摩尔生成 自由能分别为 1 3 7 .1 7 k J m o l - 1 和 2 1 0 .5 0 k J m o l 1
化学平衡是动态平衡。
§4.1 化学反应的方向和限度
2. 反应系统的吉布斯自由能
以理想气体反应为例
A
B
A
t=0 1mol
0
1
G *nA G m *,AnB G m *,B
(1)* AB *
* A(B ** A) 0
B
1
2. 反应系统的吉布斯自由能
Gmix nRT xi ln xi
A
i
R n A l T x n A n B lx n B
△rGm其值决定于T、P及各物质的活度a，是决 定反应方向的物理量。
rGm BB
rG m(T)RlTnK
△rGmθ（T） 其仅与T有关，是决定反应限度 的物理量。
特别注意：在讨论化学平衡时，△rGmθ（T）与平衡 常数相联系，而△rGm则和化学反应 的方向相联系。
§4.2 反应的基本吉布斯自由能变化
令PG P g PH P h K PA P a PB P b
称标准平衡常数，只是温度的函数，无量纲
令 gG h H a A b B rG m
冶金物理化学简明教程精品课程课件全册课件汇总
冶金物理化学简明教程精品课程课件全册课件汇总冶金物理化学是一门研究金属材料的结构、性能、加工及应用的学科，它涉及材料科学、物理化学、冶金工程等多个领域。
本教程旨在为物理化学及相关专业的学生和从事冶金工程的工程师提供必要的知识和技能，使其能够在金属材料的制备、加工和应用等方面发挥重要作用。
本教程共分为以下几个章节：第一章金属结构与性质此章将介绍晶体结构、晶格缺陷、晶体生长和金属结构的各种性质，包括晶体结构的分类、晶格缺陷的种类、形成原因及其对金属性质的影响等。
第二章金属的热力学和热力学过程此章将介绍金属及其合金的相变规律，各种相变的热力学分析方法，相图的绘制和应用，金属加工过程中的相变和相变控制等。
第三章金属的电化学行为和腐蚀此章将介绍电化学基础知识、技术和应用，金属腐蚀的分类、机理及其防腐保护措施等。
第四章金属的物理性质和材料化学此章将介绍金属的磁性、光学和其他物理性质，以及材料化学中的分析方法和应用等。
第五章金属加工和热处理此章将介绍金属加工的各种方法，包括变形、淬火、回火等热处理方法，以及在加工过程中控制材料组织和性质的方法。
第六章金属的膜和表面处理此章将介绍金属表面处理的各种方法，包括化学处理、电化学处理、物理处理等，以及膜的制备和性能控制等。
第七章金属的特殊性质和应用此章将介绍金属的特殊性质和应用，包括超导、形状记忆合金、微电子等高科技领域的应用等。
以上为本教程的主要内容概要，通过本教程的学习，将能够掌握金属材料结构、性质和加工等方面的基础知识，从而在金属材料制备、加工和应用等方面发挥重要作用。
本教程具有循序渐进、理论和实践相结合的特点，适合各类物理化学及相关专业学生和冶金工程师使用。
冶物化课件3
(1)指出图中析出初晶的起 始温度； (2)指出图中形成二元共晶
的起始温度； (3)指出图中形成三元共晶 的起始温度.
CaO-SiO2-FeO在1500 ℃ 等温截面图如下：
(1)标出各相区组成。 (2)组成为w(CaO)=55%,w(SiO2)=25%,w(FeO)=20%的熔渣 在此温度析出什么固相？
(3) 标出与析出固相达到平衡的液相位置。 (4) 怎样才能使熔渣中固相减少？
体系初始点为p,此体系 由此降温，试回答以下 问题：
罗策布浓度三角形
由等边三角形内任 意一点，分别向三个 边作平行线，逆时针 (或顺时针)方向读取 平行线在各边所截线 段，此三线段长度之 和为一常数，等于三 角形的边长。
将三角形每一边长分 为100等份，每个顶 点仍代表纯组元。
等含量规则：平行于浓度三角形的任何一边的直线，在此 线上的所有点所代表的三元系中，直线所对的顶角组元的 浓度均相同，见左图
2.2.1 相图的基本定律
2.2.1.2 相律
相律是Gibbs研究热力学平衡体系中物相数随体系组元
数及其它热力学参数变化时发现的规律，又称Gibbs相律。 可用下式表达： F=C-P2 (“2”指温度和压强这两个变量)
F－自由度(即数学上的自由变量。体系所处状态可自由变化的温度、 压强和各组元浓度都可看作自由度为1) ； P－相数； C－独立组元数=S(物种数)-R(独立化学平衡数)-R’(浓度关系数）
（3）生成不稳定化合物型
（不稳定化合物为C)
(4)有低共熔点(E)的 固熔体部分互熔型
(5)固熔体全部互溶型
(6)有转熔点固熔体部分互熔型
(7)有最低点的固熔体 完全互熔型
(8)有液相分层型
L
(9)有一个化合物(D) 在固相分解型
的起始温度； (3)指出图中形成三元共晶 的起始温度.
CaO-SiO2-FeO在1500 ℃ 等温截面图如下：
(1)标出各相区组成。 (2)组成为w(CaO)=55%,w(SiO2)=25%,w(FeO)=20%的熔渣 在此温度析出什么固相？
(3) 标出与析出固相达到平衡的液相位置。 (4) 怎样才能使熔渣中固相减少？
体系初始点为p,此体系 由此降温，试回答以下 问题：
罗策布浓度三角形
由等边三角形内任 意一点，分别向三个 边作平行线，逆时针 (或顺时针)方向读取 平行线在各边所截线 段，此三线段长度之 和为一常数，等于三 角形的边长。
将三角形每一边长分 为100等份，每个顶 点仍代表纯组元。
等含量规则：平行于浓度三角形的任何一边的直线，在此 线上的所有点所代表的三元系中，直线所对的顶角组元的 浓度均相同，见左图
2.2.1 相图的基本定律
2.2.1.2 相律
相律是Gibbs研究热力学平衡体系中物相数随体系组元
数及其它热力学参数变化时发现的规律，又称Gibbs相律。 可用下式表达： F=C-P2 (“2”指温度和压强这两个变量)
F－自由度(即数学上的自由变量。体系所处状态可自由变化的温度、 压强和各组元浓度都可看作自由度为1) ； P－相数； C－独立组元数=S(物种数)-R(独立化学平衡数)-R’(浓度关系数）
（3）生成不稳定化合物型
（不稳定化合物为C)
(4)有低共熔点(E)的 固熔体部分互熔型
(5)固熔体全部互溶型
(6)有转熔点固熔体部分互熔型
(7)有最低点的固熔体 完全互熔型
(8)有液相分层型
L
(9)有一个化合物(D) 在固相分解型
冶金物理化学简明教程PPT精品课程课件全册课件汇总
冶金物理化学简明教程PPT精品课程课件全册课件汇总冶金物理化学是一门研究金属材料物理、化学性质及其变化规律的学科。
本课程将以PPT精品课程课件的形式呈现，全面介绍冶金物理化学的基本原理、应用实例和研究进展，以帮助学生深入了解并掌握该领域的知识。
以下为全册课件汇总的内容概述：第一部分：冶金物理化学概述第一章：冶金物理化学基础介绍冶金物理化学的定义、发展历程、研究范围、学科体系及其与其他学科之间的关系。
第二章：物质结构与性质介绍物质的结构与性质关系，讨论晶体结构、缺陷、位错、晶格畸变、相变等主要内容。
第三章：金属的物理性质介绍金属的电学、热学、光学、磁学和声学性质及其在金属加工中的应用。
第四章：金属的化学性质介绍金属的化学反应及其影响因素，讨论氧化还原反应、腐蚀、金属间化合物等主要内容。
第二部分：金属材料的物理性能第五章：金属材料的力学性质介绍金属材料的力学性能，如强度、硬度、塑性等，及其测定方法和影响因素。
第六章：金属材料的热学性质介绍金属材料的热学性能，如热导率、热膨胀系数、比热容等，及其测定方法和影响因素。
第七章：金属材料的电学性质介绍金属材料的电学性能，如电导率、电阻率、电容等，及其测定方法和影响因素。
第八章：金属材料的磁学性质介绍金属材料的磁学性能，如磁导率、磁阻等，及其测定方法和影响因素。
第三部分：金属材料的化学性能第九章：腐蚀与防腐介绍金属材料的腐蚀行为、腐蚀机理及其防腐方法，如阴极保护、涂层等。
第十章：金属的溶解行为介绍金属的溶解行为及其与物理化学性质的关系，如溶解度、离子活度等。
第十一章：金属的化学反应介绍金属与其他物质发生化学反应的机理和应用，如氧化反应、还原反应、金属间化合物等。
第四部分：金属材料的工艺性能第十二章：金属材料加工工艺介绍金属材料的加工工艺及其与物理化学性质的关系，如锻造、轧制、拉伸等。
第十三章：金属材料的焊接工艺介绍金属材料的焊接技术及其与物理化学性质的关系，如电弧焊、气体保护焊等。
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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。
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
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
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→电解 去铁 Cu2S→Cu2O→Cu
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 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。
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
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 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。
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 （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％）
XX学院 XX 专业
冶金物理化学
【全套课件】 授课人：XX XX
Physical Chemistry of Metallurgy 第一章 绪言
1. 本课程作用及主要内容
1.1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。
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
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》
1.4.2 冶金动力学
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. 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