热力学定律研究报道论文怎么写

他山之玉，拿去攻石吧摘 要：针对环境工程专业的物理化学教学，本文以热力学第二定律章节为例，分别从教学目标、教学内容、教学方案和评价手段等不同方面阐述了一些备课体会，提出了几点关于在工科学生物理化学教学过程中应该注意和改进的思路和方法。关键词：物理化学 环境工程 热力学 备课物理化学是化学科学中的一门重要学科，它借助数学、物理等基础科学的理论及其提供的实验手段，研究化学科学中的原理和方法，研究化学体系行为最一般的宏观、微观规律和理论[1]，是学习化学、化工、环境、生物、材料等各专业的重要基础课程。环境工程是一门由多学科到跨学科的庞大科学体系组成的新兴边缘科学，它与自然科学、社会科学和技术科学相结合，是现代科学技术向深度、广度进军的标志, 是人类认识和改造自然进一步深化的表现[2]。中南民族大学于2000 年开设环境工程专业，对该专业学生来说，物理化学是一门重要的基础课程，是继无机化学、分析化学、有机化学之后的一门理论化学，同时又为后继课程如环境生态学、大气污染控制等的学习提供方法和理论指导，在基础课程和专业课程之间起着承上启下的枢纽地位。由于我校是一所民族院校，部分学生的理科基础相对薄弱，而物理化学本身理论性较强，内容较抽象，概念和公式较多，一直被学生视为比较难以掌握的课程。因此，如何以传授知识、培养能力、提高素质为宗旨，通过物理化学教学方法的改革和授课体系的重组，使学生更轻松、全面、系统地掌握物理化学知识，是物理化学教学中必须思考的问题，是一项艰巨的改革任务。作者在教学过程中，注意不断积累经验、不断改进教学方法，精心设计每一个教学环节，在此，提出几点针对环境工程专业物理化学教学中有关热力学第二定律的备课体会。 1 教学目标不同专业对同一门课有不同要求，我校环境工程专业作为一门工学学科，相对理学学科而言，对物理化学的要求侧重点有所不同。因此，针对环境工程专业，我们选择的是印永嘉等编的《物理化学简明教程》（高等教育出版社）。对于大二学生来讲，他们在大一时已经学习过无机及分析化学，具备了一定的学习物理化学的知识基础,而要想在十分有限的54 个学时内将这门课的内容理解清楚、掌握牢固，这对于学生或者老师来说都是一个挑战。把书本变薄不是删减一些该讲的内容，而是在对教学大纲的深刻理解，对教材的精心领会和对学生的深入了解基础上，抓住要领，理出章节的重难点，强调关键性、规律性的东西。热力学部分是物理化学的核心所在，而热力学的核心在于两大定律，即热力学第一定律和热力学第二定律。本文要探讨的就是热力学第二定律章节的备课思路。本章在整个热力学部分起着重要作用，它既是对热力学第一定律的深入，又为后面更进一步的探讨作出必要的铺垫。通过对本章的学习，学生应该达到以下目的：深刻理解热力学第二定律，在此基础上掌握几个新的热力学状态函数即S 、A 和G 并学会DS 、DA 和DG 的计算，结合第一章的内容辨析一些热力学函数并推导它们之间的重要关系式。2 教学内容本章共包括十个小节：(1)自发过程的共同特征；（2）热力学第二定律的经典表述；（3 ）卡诺循环与卡诺定律；（4 ）熵的概念；（5 ）熵变的计算及其应用；（6 ）熵的物理意义及规定熵的计算；（7）亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能；（8）判断过程方向及平衡条件的总结；（9）热力学函数的一些重要关系式；（1 0 ）DG 的计算。其中，（ 1 ）、（ 2 ） 和（ 3 ） 主要是热力学第二定律提出的背景以及热力学第二定律的表述。这部分在本章中是基础，起着重要的铺垫作用，其中重点是对热力学第二定律的深刻理解。（ 4 ）、（ 5 ） 和（ 6 ） 则是在热力学第二定律基础上导出状态函数熵，并在热力学第三定律基础上进行熵变的计算，该部分是本章的重点和难点所在，因为熵是继第一章中学习到的内能、焓之后又一个十分重要的热力学状态函数，对其理解将直接影响后面的学习。（ 7 ）、（ 8 ） 和（9 ）则是另外两个状态函数－亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能以及由此提出的方向判据，辨析已经学过的一些热力学函数并学会推导它们之间的关系式。这个部分是本章的难点，要求学生结合第一章和第二章所学内容进行综合处理，这些函数如内能、焓、熵以及吉布斯自由能对于初学者来说容易混淆， 因此， 需要教师进行总结和引导。（1 0 ）则是综合运用热力学知识对不同情况下的DG 进行计算。物理化学作为基础理论课，其内容是相对稳定的，但同时又是不断发展的。所以在教学过程中应该一方面对于物理化学的基本概念、基本理论和基本方法要求学生打下牢固的基础，另一方面对物理化学发展的前沿也要做一适当的介绍，以开拓学生的知识面和激发学生的求知欲。以熵函数为例，重点是平衡态熵理论，但对非平衡态熵理论、信息熵、物理场熵等现代熵理论也简单进行介绍，并推荐一些参考书，让有能力和兴趣的同学可以得到提高[3]。 3 教学方案 与基础化学衔接我校环境工程专业学生在大一已经学习了无机化学及分析化学，其中有化学热力学、化学平衡、化学动力学等章节知识与物理化学部分重叠。到大二学习物理化学时若照本宣科，面面俱到，不仅学生没兴趣，而且加重了学时的负担。若能将学生已有的知识和经验很自然地融合到物理化学教学中，就会收到事半功倍的效果。比如在热力学第二定律的讲授中，可以首先启发学生回顾在无机化学中学到的热力学知识，让学生自己提出这些定律的基本内容及基本概念。在学生期待教师对自已的回答作出判断时，教师就对体系与环境、热与功、内能与焓、热力学第一定律等重叠内容做复习性介绍，这时学生往往会全神贯注。最后在此基础上才开始引入热力学第二定律。由于尊重了学生个体已有的知识和经验，学生的学习活动由被动地接受知识变为积极主动地建构知识[4]，这样就可以大大提高学生的学习兴趣，使学生学习起来感到知识的渐进性。 与专业课程衔接长期以来容易给学生留下一个错觉，物理化学原理和所学专业很难有直接关联。事实上，物理化学是研究物质的化学运动形式和物理运动形式之间的相互关系，掌握物质化学运动的一般规律的科学。正因为如此，物理化学在环境保护中起了很大的作用，它的理论和方法被运用到环境保护中，对推动环境保护事业的发展具有积极作用。为此，教师可以将物理化学知识与环境专业相联系，激发学生学习积极性。比如，环境保护离不开生态学，而生态系统又是生态学的核心。生态系统中能量流动，必然遵循热力学第一定律和热力学第二定律。利用热力学定律，可以比较清楚地了解能量流动的大小、方向和形式。根据热力学定律，人们弄清了生物群从环境和食物中接受的能量用在新的有机质的建造上的“百分之十规律”,得出了“生物量金字塔”等规律，并由此提出了对保护环境有重大作用的“物质输入输出的动态平衡规律”等生态学规律[5]。 采用多层次教学方式由于每个学生知识基础参差不齐，学习的积极主动性也有差别。心理研究和教学经验证明凡是过浅过易或者过深过难的教学内容都会降低学生的学习兴趣。我们每位教师面对六十多位具有不同个性的学生，而上课只能有统一的教学进度，要达到个性化教育，首先要能让每个上课的人都有收获。为此，必须使课堂教学能够产生多层次、多方位的效果。多层次，能使基础好、学有余力的学生感到有收获，又有继续学习和深入钻研的空间；学习吃力的同学也能学到基本内容，并有继续学习的欲望；学习兴趣不大的人，也知道达到基本要求的底线是什么[6]。这时，课堂教学应当着力于重点内容的讲解与科学方法的分析， 力求用“ 启发式”，有意识地留一些问题让学生自行解决。布置有一定深度的问题，通过对比促使学生发现问题、适度讨论等都是可采用的方法。教师在精心备课的同时，做到心中有案,目中有人，既要考虑到学生的实际情况,又要讲究教学方法。4 评价手段考核是检查、评价学生水准和才智的一种方法，是教学的重要环节。通过它可以检测学生掌握知识的情况，检验教学质量和教学效果。为此，任课教师可建立多样化的考核手段[7]。(1)加强课堂提问 由于某些主客观原因，大学教学中一般很少课堂提问，其实课堂提问是检验学生听课效果的一种非常有效的手段，它可以使学生在上课时集中注意力，跟上教师的讲课思路。每次课可以利用五分钟对上次课的内容进行提问，由此来检验学生对于上次课内容的掌握情况，并考虑以一定的权重计入平时成绩。(2)加强平时考核 按我校规定平时成绩应占总成绩的30%，这就要求教师给学生的平时成绩不能随意。为了更好地反应学生的平时学习情况，我们在课堂上随时有可能利用十分钟的时间，让学生做作业，可以开卷，但必须独立完成。虽然用时不多，但是很能反映出学生的平时学习情况，同时，学生也会感到一定压力，上课注意力就会集中。(3)加强考试的科学性和有效性 我校在物理化学课程上已经实现了教考分离，这在一定程度上提高了考试的科学性和有效性。成绩评定是按照标准答案进行的，成绩的确定是按照科学的分析方法进行的，学生的成绩基本能呈正态分布，避免了成绩偏高或偏低的不正常现象，由于有一定的不及格率，所以对学生的学习起到了一定的促进作用。 5 结语物理化学是一门基础理论性和实践性都很强的学科，对环境工程专业基础理论的作用和影响是巨大的，它在教学中占有极为重要的地位。教学是一个复杂的系统工程，是一个多体的问题，受到教师的知识水平、学生的接受能力、教学方法和教学手段等多方面因素的影响。只有不断地改进教学方法，与时俱进，才能提高教学效果，强化教学质量。 参考文献[1] 杨春荣，单静颖.物理化学教学中课题式教学法的探索[J].药学教育,2006,22(2):30-31.[2] 薛云波.环境专业物理化学教学方法的探讨[J].南京工程学院学报(社会科学版),2006,6(3):62-64.[3] 高贵军.物理化学教学改革探研[N].张家口师专学报,2002,18(6):31-33.[4] 张开仕.教学研究,2005,28(6):541-544.[5] 平措.结合培养专业目标实际进行物理化学教学[N].西藏大学学报,2007,22:90-93.[6] 王新葵,石川,靳长德,等.物理化学教学方法的探讨[J].化工高等教育,2006,3:99-101.[7] 周子彦，谢玉忠.对提高物理化学教学

这热力学第一定律及思考摘要：简要介绍热力学第一定律并从微观的角度来阐述热力学第一定律的意义。关键字：热力学第一定律、内能、热量、功正文：热力学第一定律：也叫能量不灭原理，就是能量守恒定律。热力学第一定律指出，热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变。表征热力学系统能量是内能。通过做功和热传递，系统与外界交换能量，使内能有所变化，根据普通的能量守恒定律，系统有出状态经过任意过程达到终态2后，内能的增量E应等于在此过程中外界对系统传递的热量Q和系统对外界做功W之差，即E2-E1=E=Q-W或Q=E+W这就是热力学第一定律的表达式。如果除做功和热传递额外，还有因物质从外界进入系统而带入的能量Z，则应为U=Q-A+Z。当然上述

同志你好: 以下是我总结的材料,请核对后使用 祝愿你工作愉快 工程热力学 热力学是研究热现象中，物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系，以及状态发生变化时，系统与外界相互作用的学科。 工程热力学是热力学最先发展的一个分支，它主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用，是机械工程的重要基础学科之一。 工程热力学的基本任务是：通过对热力系统、热力平衡、热力状态、热力过程、热力循环和工质的分析研究，改进和完善热力发动机、制冷机和热泵的工作循环，提高热能利用率和热功转换效率。 为此，必须以热力学基本定律为依据，探讨各种热力过程的特性；研究气体和液体的热物理性质，以及蒸发和凝结等相变规律；研究溶液特性也是分析某些类型制冷机所必需的。现代工程热力学还包括诸如燃烧等化学反应过程，溶解吸收或解吸等物理化学过程，这就又涉及化学热力学方面的基本知识。 工程热力学是关于热现象的宏观理论，研究的方法是宏观的，它以归纳无数事实所得到的热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律作为推理的基础，通过物质的压力 、温度、比容等宏观参数和受热、冷却、膨胀、收缩等整体行为，对宏观现象和热力过程进行研究。 这种方法，把与物质内部结构有关的具体性质，当作宏观真实存在的物性数据予以肯定，不需要对物质的微观结构作任何假设，所以分析推理的结果具有高度的可靠性，而且条理清楚。这是它的独特优点。 古代人类早就学会了取火和用火，不过后来才注意探究热、冷现象的实质。但直到17世纪末，人们还不能正确区分温度和热量这两个基本概念的本质。在当时流行的“热质说”统治下，人们误认为物体的温度高是由于储存的“热质”数量多。1709～1714年华氏温标和1742～1745年摄氏温标的建立，才使测温有了公认的标准。随后又发展了量热技术，为科学地观测热现象提供了测试手段，使热学走上了近代实验科学的道路。 1798年，朗福德观察到用钻头钻炮筒时，消耗机械功的结果使钻头和筒身都升温。1799年，英国人戴维用两块冰相互摩擦致使表面融化，这显然无法由“热质说”得到解释。1842年，迈尔提出了能量守恒理论，认定热是能的一种形式，可与机械能互相转化，并且从空气的定压比热容与定容比热容之差计算出热功当量。 英国物理学家焦耳于1840年建立电热当量的概念，1842年以后用不同方式实测了热功当量。1850年，焦耳的实验结果已使科学界彻底抛弃了“热质说”。公认能量守恒、能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。能量单位焦耳就是以他的名字命名的。 热力学的形成与当时的生产实践迫切要求寻找合理的大型、高效热机有关。1824年，法国人卡诺提出著名的卡诺定理，指明工作在给定温度范围的热机所能达到的效率极限，这实质上已经建立起热力学第二定律。但受“热质说”的影响，他的证明方法还有错误。1848年，英国工程师开尔文根据卡诺定理制定了热力学温标。1850年和1851年，德国的克劳修斯和开尔文先后提出了热力学第二定律，并在此基础上重新证明了卡诺定理。 1850～1854年，克劳修斯根据卡诺定理提出并发展了熵的概念。热力学第一定律和第二定律的确认，对于两类“永动机”的不可能实现作出了科学的最后结论，正式形成了热现象的宏观理论热力学。同时也形成了“工程热力学”这门技术科学，它成为研究热机工作原理的理论基础，使内燃机、汽轮机、燃气轮机和喷气推进机等相继取得迅速进展。 与此同时，在应用热力学理论研究物质性质的过程中，还发展了热力学的数学理论，找到了反映物质各种性质的相应的热力学函数，研究了物质在相变、化学反应和溶液特性方面所遵循的各种规律 。1906年，德国的能斯脱在观察低温现象和化学反应中发现热定理；1912年，这个定理被修改成热力学第三定律的表述形式。 二十世纪初以来，对超高压、超高温水蒸汽等物性，和极低温度的研究不断获得新成果。随着对能源问题的重视，人们对与节能有关的复合循环、新型的复合工质的研究发生了很大兴趣。