冶金热力学计算软件的开发
2014-03-21郝磊磊方觉王同宾李丽丽
华北理工大学学报(自然科学版) 2014年2期
郝磊磊,方觉,王同宾,李丽丽
(河北联合大学冶金与能源学院,河北唐山063009)
0 引言
所以用热力学解决研究和生产中的问题时,就需要查阅相关热力学基础数据。传统方法是查询表格。其优点是:能够提供精确的数据。但同时也存在两个问题:一是麻烦;二是表格中可能不包含所查温度点的数据,或者没有用户所要查询的特殊信息,因为用户想得到的可能是一个线性组合或数种物质的结合,因此用户不得不根据它们在不同温度的属性,用复杂的数学公式进行计算。这时,数据量大,查找比较机械,这是一种相对简单却又十分繁琐的工作,消耗了研究人员相当多的精力和时间,给人们带来诸多不便[1,2]。为了减轻数据查询及数据计算分析的工作量,我们研制了冶金热力学计算软件。
1 系统理论基础
1.1 物质的热力学参数计算
物质的热力学参数是热力学数据手册的主要内容之一,也是化学热力学计算的基础。这些数据的数量庞大,我们可以通过已经收入数据库的基本数据在需要时将他们方便的计算出来。
物质的恒压摩尔热容Cp,m的计算公式:

式中,a、b、c、d分别为温度系数。
物质的焓HΘ(T)值的计算公式:

式中,HΘ(T)为物质在1.013×105Pa及温度T下的焓值,单位为kJ/mol。
∑Δ相Hm为298.15 K至T K的温度区间内发生的所有相变之和。
物质的熵SΘ(T)值的计算公式:

式中,SΘ(T)为物质在在1.013×105Pa及温度T下的熵值,单位为J/mol·K。
物质的吉布斯自由能GΘ的计算公式:

式中,GΘ(T)为物质在在1.013×105Pa及温度T下的吉布斯自由能值,单位为kJ/mol。
