今天小编来给大家针对这个热力學熵的计算公式第二定律和熵的问题来进行一个介绍毕竟当下也是有诸多的小伙伴对于热力学熵的计算公式第二定律和熵这个问题非常嘚重视的，下面大家可以看下具体的详情

自然界里的自发过程常常具有一定的方向性例如热量只能从高温物体传递到

低温物体;溶解的盐類总是从高浓度溶液向低浓度溶液扩散;水流总是从高压

向低压流动;岩块总是从高位势向低位势移动等等。假设在上述例子中那些

自发过程可以以相反方向进行的话，那么它们的能量变化并不违背热力学熵的计算公式第一

定律的如低温物体内能变小，高温物体内能变大使热量从低温物体自发地

传递到高温物体上去。但是实践表明，这种情况是决不会出现的说明制约

自然界中自发过程进行的方向，除叻第一定律外还存在其他的制约因素。热

力学第二定律正是阐明自发过程进行的方向的第二定律有几种不同的表述。

例如克劳修斯(Clausius，1850)的说法：不可能把热从低温物体传到

高温物体而不引起其他变化凯尔文(Kelvin，1851)的说法：不可能从单一

热源取热使之完全变为有用功而不引起其他变化此外还有一些其他的定性表

述。为了定量表达第二定律如同第一定律引入内能一样，第二定律引入了一

个新的态函数——熵体系在无限小的可逆过程中所吸收的热量δQR(R 表示

可逆过程)，除以传热时的温度T所得的商定义为体系的微分熵变dS，即：1

)以孤立体系为條件孤立体系的熵永不减少，孤立体系中进行可逆过程时熵

不变进行不可逆过程时熵增大。2)以绝热过程为条件体系在任何绝热过程

Φ熵不减少，在可逆过程中熵不变在不可逆过程中熵增加。进而可以提出定

量描述热力学熵的计算公式平衡的熵判据孤立体系(通常以等内能和等容为条件)抵达平

衡则(△S)U,V=0，或(dS)U,V、=0即为平衡判据;孤立体系自发演化的

可以理解为体系的有序度。体系的熵值增大表示体系的无序程序增加或称混

乱度增加。自然界自发过程通常是倾向于形成更加无序(或更加混乱)的结构

由式(3.1)当体系仅有压力一体积功(或称pV功)时，第┅定律表述

式(3.5)称为第一和第二定律的联合形式它适用于封闭体系的可逆过程和不

可逆过程。此式中包括了描述体系热力学熵的计算公式性质的所有主要变量pV，TU和S，

其他热力学熵的计算公式变量都可以由它们推演而得例如焓H、功函F和自由能G等，推演方

法将在后面叙述以熵S和体积V为变量的内能U的态函数称为特征函数，因为由

该函数可以推演体系其他的平衡性质

由内能态函数得到T和p，此外还可以得出其他热力学熵的计算公式函数HF，G等推

演方法在后面叙述。熵的单位为J/K与其他热力学熵的计算公式态函数如内能U，焓H、功函

F和自由能G鈈同熵具有绝对值。

自考生网为考生们整理提供了“2020姩江苏 02485化工热力学熵的计算公式自考考试大纲”内容更多专业考试大纲内容可点击查看我办“”栏目。

本大纲对应教材版本为：《化工熱力学熵的计算公式》（第二版）冯新、宣爱国、周彩荣主编，化学工业出版社2018年版。

江苏省高等教育自学考试大纲

南京工业大学编（2019年）

江苏省高等教育自学考试委员会办公室

自考用书：《化工热力学熵的计算公式》（第二版）冯新、宣爱国、周彩荣主编，化学工業出版社2018年版。

本课程是化学工程学的重要组成部分是化工过程研究、开发和设计的理论基础。本课程任务是以热力学熵的计算公式苐一、二定律为基础研究化工过程各种能量的相互转化及其有效利用，培养学生节约能源、合理利用能源的观点；研究各种物理和化学變化过程中达到平衡的理论极限、条件和状态为分离过程、化学反应过程提供相平衡和化学平衡数据；使学生掌握热力学熵的计算公式性质数据的获取方法（查阅文献、建立数学模型、利用实验数据等），培养学生树立工程观点养成实事求是、科学严谨的工作作风，提高理论联系实际的工程实践能力；为学习后续课程及毕业后参加实际工作奠定基础

本课程学完后，应考者应初步具备运用热力学熵的计算公式定律和有关理论知识对化工过程进行热力学熵的计算公式分析的基本能力；应掌握化学工程设计和研究中获取热力学熵的计算公式数据的方法，对化工过程进行相关计算的方法具备为学习后续课程和从事化工类专业实际工作的热力学熵的计算公式理论基础。

三、與相关课程的联系与区别

本课程以“高等数学”、“化工工艺学”、“物理化学”、“化工原理”、“计算机语言”等为先修课程要求學生在学完“物理化学”，对化工厂有了初步认识（经过化工厂认识实习或化工厂实际工作）并在具备化工过程和设备初步知识（至少學完“化工原理”上册）的基础上进行学习。

重点：P-V-T关系及其计算；热力学熵的计算公式第一定律和第二定律；溶液热力学熵的计算公式相平衡；热功计算；能量合理利用；蒸汽动力循环和制冷循环。

难点：偏摩尔性质的有关计算；中低压气液平衡的计算方法

1.化工热力學熵的计算公式研究内容

2.化工热力学熵的计算公式研究方法

1.化工热力学熵的计算公式研究内容

领会：（1）热力学熵的计算公式是研究能量、能量转化以及与能量转化有关的热力学熵的计算公式性质间相互关系的科学；（2）化工热力学熵的计算公式是研究热力学熵的计算公式原理在化工过程中的应用，它涉及二方面问题：平衡研究和过程的热力学熵的计算公式分析

2.化工热力学熵的计算公式处理问题的方法

了解：热力学熵的计算公式的处理问题方法：实际过程=理想模型+校正

第二章流体P—V—T关系

3.对比态原理及普遍化关系

4.真实气体混合物P—V—T关系

2.鉯偏心因子ω为第三参数的普遍化关系

识记：（1）纯物质PV图、PT图及图中点、线和区域意义；（2）临界点和三相点意义、超临界区（流相区）特性。

了解：状态方程分类和价值

识记：（1）理想气体状态方程、气体通用常数R的意义和单位；（2）Virial Eq(维里方程)：压力多项式、体积多項式、维里方程的截断式；（3）立方型状态方程（van der Waals Eq和Redlich–Kwong Eq）。

领会：（1）立方型状态方程中参数ab意义，维里系数BC意义；（2）立方型状态方程根的求解方法；（3）立方型状态方程三个根的意义。

3.对比态原理和普遍化关系

领会：（1）偏心因子ω定义、物理意义和计算；（2）以偏心因子ω为第三参数计算压缩因子的方法：普遍化第二维里系数法和普遍化压缩因子法。

4.真实气体混合物P—V—T关系

了解：（1）真实气体混合物P—V—T关系简便计算方法：虚拟临界参数法和Kay规则（2）状态方程的混合规则，混合物的第二维里系数与混合物的立方型状态方程

苐三章纯流体热力学熵的计算公式性质

3.纯流体热力学熵的计算公式性质和热力学熵的计算公式图表

1.热力学熵的计算公式性质焓和熵的计算、剩余性质及其应用

2.T—S图及水蒸气特性表意义和应用

识记：（1）单相流体系统基本方程；（2）点函数（状态函数）间的数学关系式；（3）麥克斯韦关系式。

了解：dS方程、dH方程和dU方程

领会：（1）剩余性质MR定义；（2）HR和SR基本计算式；（3）由HR和SR计算焓H和熵S的方法，标准态选取；（4）由普遍化第二维里系数法和普遍化压缩因子法计算HR和SR以及H和S（△H和△S）的方法

3.纯流体热力学熵的计算公式性质及热力学熵的计算公式图表

识记：（1）单组分系统气液两相混合物热力学熵的计算公式性质计算方法；（2）干度X的意义。

领会：（1）T—S图意义及应用；（2）常見化工过程物质状态变化在T—S图上的表示方法；（3）用T—S图数据计算过程热和功以及热力学熵的计算公式性质的变化值；（4）水蒸汽表中各栏目意义及关系水蒸汽表使用方法。

1.均相敞开体系热力学熵的计算公式性质间关系式

3.混合变量(混合过程热力学熵的计算公式性质变化)

6.活度、活度系数和超额性质(过量性质)

7.活度系数模型（活度系数与组成关系式）

3.理想溶液与非理想溶液

4.活度、活度系数和超额自由焓

1.均相敞開体系热力学熵的计算公式性质间关系式

领会：（1）单相流体系统组成变化时热力学熵的计算公式性质间关系式：d(nH)d(nV)，d(nG)d(nA)表达式及应用范圍；（2）化学位μi定义式（各种形式）。

领会：（1）偏摩尔性质定义和物理意义；（2）Mi、与M的关系；（3）与μi关系

应用：计算法：解析法和作图法。

识记：Gibbs-Duhem方程的常用形式及用途.

3.混合变量（混合过程热力学熵的计算公式性质）ΔM

领会：（1）混合性质变化ΔM和混合偏摩尔性質变化Δ定义、物理意义和两者关系；（2）ΔM和Δ与标准态M oi关系；（3）ΔG与活度关系；（4）理想溶液混合性质变化ΔGid、ΔVid、ΔHid和ΔSid

（一)純物质逸度和逸度系数

领会：（1）纯物质逸度、逸度系数完整定义和物理意义；（2）纯气体逸度计算方法；（3）纯液体逸度计算思路。

（②）混合物逸度和逸度系数

领会：（1）混合物中组分i逸度和逸度系数定义；（2）混合物中组分i逸度和逸度系数基本计算式（3）混合物(整體)逸度和逸度系数定义；

了解：（1）混合物（整体）的逸度与混合物中组分i逸度的关系，温度和压力对逸度的影响

领会：（1）研究理想溶液的目的；（2）理想溶液中组分i的逸度与i组分在标准态下的逸度f0i的关系，二种标准态（表示两种理想溶液模型）；（3）理想溶液模型的意义；（4）理想溶液的特点

6.活度、活度系数和超额自由焓

领会：（1）活度和活度系数定义、物理意义和应用；（2）超额性质ME和偏摩尔超額性质定义和物理意义；（3）ME与混合过程超额性质变化ΔME以及混合性质变化ΔM的关系；（4）GE物理意义，GE与活度系数γi关系式及应用

7.活度系数与组成关联式，由实验数据确定活度系数

领会：（1）非理想溶液的GE模型：正规溶液模型和无热溶液模型；

（2）常用活度系数与组成关聯式：Redlich–Kister经验式Wohl型方程及其常用形式（Margules方程和Van Laar方程）；

应用：（1）确定活度系数与组成关联式中参数的简便方法：由一组精确的气液平衡实验数据，由恒沸点下气液平衡数据以及由无限稀释活度系数；（2）由少量实验数据确定全浓度范围的活度系数

了解：（1）局部组成概念；（2）Wilson方程的引入和应用；（3）Wilson方程优点和局限性。

4.汽液平衡数据的热力学熵的计算公式一致性检验

汽液平衡基本问题及中低压下汽液平衡计算

领会：（1）多相多组分体系相平衡判据及其最常用形式：（2）结合复习物理化学的热力学熵的计算公式部分进一步掌握相律及其应用

了解：（1）相变化过程需解决的两类问题：由平衡的温度压力计算平衡各相组成及由平衡各相组成确定平衡的温度压力；（2）完铨互溶二元体系汽液平衡相图；（3）汽液平衡两种常用的热力学熵的计算公式处理方法：活度系数法和状态方程法。

领会：工程上常见汽液平衡问题的五种类型：泡点温度计算、泡点压力计算、露点温度计算、露点压力计算和闪蒸计算

应用：掌握常压或低压下汽液平衡计算方法：完全理想系（气相为理想气体、液相为理想溶液）和部分理想系（气相为理想气体、液相为非理想溶液）汽液平衡计算法。

4.汽液岼衡数据的热力学熵的计算公式一致性检验

了解：（1）热力学熵的计算公式一致性检验的基本方程Gibbs–Duhem方程及其活度系数形式；（2）用面积法检验恒温VLE数据和恒压VLE数据

第六章化工过程能量分析

1.热力学熵的计算公式第一定律和能量平衡方程

2.热力学熵的计算公式第二定律，热功嘚不等价性和熵

3.理想功、损失功及热力学熵的计算公式效率

1.稳流系统能量平衡方程及其应用

2.热功的不等价、熵增原理

1.热力学熵的计算公式苐一定律和能量平衡方程

领会：（1）能量守恒和转化原理；（2）敞开体系能量平衡方程；（3）能量平衡方程的不同形式；（4）稳流体系能量平衡方程的简化及应用

3.热力学熵的计算公式第二定律，热功转换的不等价性和熵

领会：（1）热力学熵的计算公式第二定律原理热功轉化的不等价性：功全部能变化成热，热只能够部分变为功热变功的最大效率；（2）结合复习物理化学热力学熵的计算公式部分，进一步领会克劳修斯不等式、熵定义、熵增原理和熵差计算

领会：（1）理想功定义和物理意义，“完全可逆”的含义；（2）损失功定义和物悝意义损失功与过程不可逆性关系；（3）热力学熵的计算公式效率定义和用途。

应用：稳流过程的理想功和损失功的计算

领会：（1）能量存在品质（级别）差异；（2）有效能的意义，基准态；（3）有效能和理想功的关系；（4）稳流物系有效能；（5）功的有效能热量有效能。

第七章压缩、膨胀、蒸汽动力循环与制冷循环

2.节流膨胀与做外功绝热膨胀

领会：（1）理想朗肯循环装置、工作原理和循环工质状态變化；（2）循环过程热和功、热变功的效率、等熵效率及汽耗率的意义和计算；（3）提高朗肯循环效率和降低汽耗率的途径：使用回热循環和再热循环

应用：用T—S图表示循环工质各状态点，用蒸汽表数据进行循环过程有关计算

2.气体绝热膨胀的制冷原理

领会：（1）节流膨脹降温（制冷）原理、焦耳—汤姆逊系数和温度降；（2）对外做功绝热膨胀降温（制冷）原理、等熵膨胀效应系数和温度降；（3）（1）和（2）两种降温（制冷）方法比较。（深度冷冻循环不作要求）

领会：（1）单级蒸汽压缩制冷循环装置、工作原理和工作参数（蒸发温度、冷凝温度和过冷温度）的确定制冷系数的意义；（2）制冷剂选择要求。（多级制冷不要求）

应用：由制冷循环工作参数及制冷量确定制冷剂循环量、制冷系数和功耗在T—S图上表示循环工质各状态点。

了解：（1）吸收制冷循环装置和工作原理；（2）热泵意义和热能利用系數（供热系数）计算

Ⅲ关于大纲的说明与考核实施要求

一、自学考试大纲的目的和作用

课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求，结合自学考试的特点而确定其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规定。

课程自学考试大纲明确了课程学习的內容以及深广度规定了课程自学考试的范围和标准。因此它是编写自学考试教材和辅导书的依据，是社会助学组织进行自学辅导的依據是自学者学习教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据，也是进行自学考试命题的依据

二、课程自学考试大纲与教材的关系

课程洎学考试大纲是进行学习和考核的依据，教材是学习掌握课程知识的基本内容与范围教材的内容是大纲所规定的课程知识和内容的扩展與发挥。课程内容在教材中可以体现一定的深度或难度但在大纲中对考核的要求一定要适当。

大纲与教材所体现的课程内容应基本一致；大纲里面的课程内容和考核知识点教材里一般也要有。反过来教材里有的内容大纲里就不一定体现。（注：如果教材是推荐选用的其中有的内容与大纲要求不一致的地方，应以大纲规定为准）

《化工热力学熵的计算公式》（第二版），冯新、宣爱国、周彩荣主编化学工业出版社，2018年版

四、关于自学要求和自学方法的指导

要全面系统的学习教材内容，注意掌握热力学熵的计算公式基本概念原理、基本知识和基本方法及其应用注意这些概念原理相互关系和各部分内容的联系。

1、本课程内容大致可分为四大块

（1）流体PVT关系和纯流體热力学熵的计算公式性质流体PVT关系是流体热力学熵的计算公式性质计算的基础（PVT是可直接测量性质，其它热力学熵的计算公式性质可甴PVT数据计算得到）纯流体热力学熵的计算公式性质着重讨论焓(H)和熵(S)。H是与化工过程中常见的稳流过程能量平衡相联系S是与热力学熵的計算公式第二定律紧密联系的，而H和S又是计算其它热力学熵的计算公式性质的基础这一部分内容是学习热力学熵的计算公式定律及应用，溶液热力学熵的计算公式性质及相平衡等内容的基础

（2）热力学熵的计算公式定律及应用。这部分内容涉及到能量平衡方程、熵增原悝、理想功、损失功和有效能等重要概念原理以及这些概念原理在化工过程热功计算、化工过程热力学熵的计算公式分析等方面应用蒸汽动力循环和制冷循环是其具体应用。

（3）溶液（均相流体混合物）热力学熵的计算公式性质上述（1）和（2）两部分着重于讨论纯物质，对混合物涉及较少而化工过程大量遇到的是多组分混合物。混合物热力学熵的计算公式性质研究是极复杂的问题本课程着重讨论非電解质溶液、二元体系，即使这样也是相当复杂的本部分内容涉及到溶液热力学熵的计算公式的很多重要概念，学习过程中应该注意其萣义、物理意义、相互关系、计算和应用

（4）相平衡。这部分是在上述三部分内容的基础上讨论化工生产中常见的相平衡问题。它是熱力学熵的计算公式与传质过程、分离过程和反应工程间联系的纽带是化工热力学熵的计算公式研究和应用比较活跃的领域。学习中应艏先把握平衡条件、平衡判据、相律及其应用在此基础上掌握中低压下汽液平衡计算。

2、学习时应结合物理化学的热力学熵的计算公式蔀分的内容准确理解热力学熵的计算公式基本概念

注意领会流体PVT特性、流体热力学熵的计算公式性质、热力学熵的计算公式定律原理和溶液热力学熵的计算公式性质等部分的基本热力学熵的计算公式概念，特别是热力学熵的计算公式第二定律原理和溶液热力学熵的计算公式性质两部分其热力学熵的计算公式概念多，内容抽象是本课程学习的难点和重点

3、学习热力学熵的计算公式基本概念、基本原理、基本知识和基本方法的目的在于应用

应用于解决化工生产中实际问题。在应用中又加深了对热力学熵的计算公式基本原理等的理解本课程中能量平衡方程、过程热力学熵的计算公式分析、蒸汽动力循环和制冷循环是热力学熵的计算公式定律的应用；相平衡和化学平衡是溶液热力学熵的计算公式性质等热力学熵的计算公式原理的应用。

4、化工热力学熵的计算公式学习一定要结合例题分析和习题练习进行

要將教材中有关例题弄懂。可以先弄清题设要求思考解题方法，试做再与题解对照。还要从参考书中选择部分习题自己独立练习通过這些例题和习题，可加深对热力学熵的计算公式概念原理的理解并初步懂得如何应用热力学熵的计算公式方法和原理解决化工过程实际問题。“化工热力学熵的计算公式导论习题解答”（J.M.史密斯著金克新译，化工出版社1986年版）是一本较完整习题解，可选择部分参看

5、学习化工热力学熵的计算公式，应注意掌握热力学熵的计算公式处理方法的特点

（1）以理想态为标准的处理方法化工热力学熵的计算公式是研究实际生产过程能量关系的,而实际过程是极复杂的,化工热力学熵的计算公式研究中常用相应理想条件下过程为实际过程的比较标准。即研究理想条件下结果研究理想条件下结果与实际的差异（校正），而实际结果等于理想结果加校正例如：实际气体PVT对理想气体PVT關系校正用压缩因子，实际溶液性质对理想溶液性质校正用超额自由焓GE或活度系数γ等。

（2）从纯物质性质推算混合物性质以及从二元体系热力学熵的计算公式数据推算多元体系热力学熵的计算公式数据的方法纯物质数量很大，而混合物数量较纯物质数量又庞大得多为減少研究工作量，化工热力学熵的计算公式往往从研究纯物质性质入手考虑不同分子间相互作用，混合规则等因素推算混合物性质数据同时利用少量混合物实测数据验证所提出的推算方法是否可靠。同样在研究溶液时，从研究最简单的二元溶液入手利用合适的溶液模型，推算多元溶液的热力学熵的计算公式数据

（3）从一种（或数种）热力学熵的计算公式性质推算另一种（或另数种）热力学熵的计算公式性质的方法。热力学熵的计算公式关系式是应用热力学熵的计算公式基本定律经过严格数学推算得到的，是严谨可靠的各种热仂学熵的计算公式性质之间存在着密切联系。因此可由研究一种（或数种）热力学熵的计算公式性质入手，研究热力学熵的计算公式性質相互关系推算其它的热力学熵的计算公式性质。例如：利用PVT数据推算HS数据，利用溶液的PVT与组成数据可推算超额性质和平衡数据等。

本大纲的课程基本要求是依据专业考试计划和专业培养目标而确定的课程基本要求还明确了课程的基本内容，以及对基本内容掌握的程度基本要求中的知识点构成了课程内容的主体部分。因此课程基本内容掌握程度、课程考核知识点是高等教育自学考试考核的主要內容。

为有效地指导个人自学和社会助学本大纲已指明了课程的重点和难点，在章节的基本要求中一般也指明了章节内容的重点和难点

1、帮助应考者准确了解热力学熵的计算公式基本概念，引导应考者正确地应用热力学熵的计算公式方法和原理分析解决化工过程实际問题。

2、注意抓住各章节重点抓住教材各部分内容的联系，同时要兼顾一般内容

3、解决学习中疑难问题，纠正错误的概念、方法和结論本课程中热力学熵的计算公式第二定律、熵增原理、理想功以及溶液热力学熵的计算公式性质等内容为难点，应注意加强辅导

4、通過例题讲解、习题分析和课堂讨论加深同学对热力学熵的计算公式基本概念、原理和方法的理解，抓住重点和难点内容澄清错误概念，提高分析问题和解决问题的能力

1、本大纲各章所规定的基本要求、知识点及知识点下的知识细目，都属于考核的内容考试命题既要覆蓋到章，又要避免面面俱到要注意突出课程的重点、章节重点，加大重点内容的覆盖度

2、命题不应有超出大纲中考核知识点范围的题目，考核目标不得高于大纲中所规定的相应的最高能力层次要求命题应着重考核自学者对基本概念、基本知识和基本理论是否了解或掌握，对基本方法是否会用或熟练不应出与基本要求不符的偏题或怪题。

3、要合理安排试题的难易程度试题的难度可分为：易、较易、較难

和难四个等级。每份试卷中不同难度试题的分数比例一般为：易占20%较易占30%，较难占30%、难占20%。试题的难易度与能力层次不是同一个概念在各能力层次中都会存在不同难易的问题。

4、课程考试命题的主要题型一般有选择题、填空题、名词解释题、简答题和计算题

附錄题型举例（以本课程试题为例）

一、选择题（在下列备选答案中选取一个最合宜的答案）

1．在不可逆绝热过程中体系熵的变化是（）

二、填空题（将正确答案填入空档）

1．试对节流膨胀（不做外功绝热膨胀）与等熵膨胀（做外功绝热膨胀）进行比较。

四、计算题（要求对題目作简单分析列出主要计算公式、计算数据、主要计算过程及计算结果、结论）

1．乙醇（1）—甲苯（2）二元体系的汽液平衡实测结果為：P=183mmHg，t=45℃X1=0.300，Y1=0.634已知45℃时，蒸汽压PS1=173mmHgPS2=75.4mmHg。汽相可以可以看作理想气体混合物计算此条件下：

1.组分1和2的活度系数γ1，γ2；

2．溶液的GE和ΔG；

3．洳溶液是正规溶液其ΔS和ΔH是多少；

5．此体系是否能形成共沸物？如能形成共沸物请估算45℃下共沸物组成和共沸点处平衡压力是多少？

Van Laar方程参数的计算式是：

以上“2020年江苏 02485化工热力学熵的计算公式自考考试大纲”由自考生网收集整理以供参考。