化工热力学Ⅱ(高等化工热力学)——第七章 热力学在其他领域的应用.ppt

第七章热力学在其他领域的应用7.1超临界流体热力学
7.1.1高压流体和临界现象T1气7.1.2.1超临界流体萃取分离
(1)超临界流体状态
CO2的P-V-T图超临界流体的特点：
10具有液体相似的密度，萃取容量大，和液体的溶解度差不多。P↑，萃取组分y2↑;P↓,y2↓(析出产品)
20具有气体相似的粘度，传质速率很大。
(2)增强因子
固液溶解度，当固—液平衡时，有②对非理想溶液，有E>1,P↑E↑y2,称E为增强因子。
(3)超临界流体萃取实验流程
7.1.2.2超临界反应实验流程图：P↑，T↑，τ↑，去除率X↑。
（τ=35-185S）
7.1.2.3超临界色谱
主要用于分析天然产物。因为许多天然产物是热敏物质，在高温下，分析样品被破坏掉。7.2界面热力学7.5非平衡态热力学思维方法：协同作用、耦合作用而且许多不可逆过程并不总是使系统趋向平衡和趋向无序，例生物界演变进化过程：物种从单一到繁多，结构从简单到复杂，从低级到高级，从无序到有序。非生物界同样存在大量自发形成有序结构的例子，比如天空中的云能排列成整齐的鱼鳞状；化学反应系统能呈现化学振荡（变色反应）；传热传质中的Benard现象，即蜂窝状有序结构等。为什么会出现这样的矛盾现象呢？从1947年到1967年，普里高津及他所领导的布鲁塞尔学派整整耗费了近20年心血，最终得到了“耗散结构”理论，解决了这一矛盾现象。这个理论从诞生到现在，在各方面的应用取得了可喜的成果，普里高津也由于这一重大科学贡献而荣获1977年诺贝尔化学奖。普里高津1917年1月25日即十月革命前几个月出生在莫斯科，在这种社会制度的变革中，他于1921年随家庭离开了俄罗斯，几经周折，终于在1929年定居于比利时。普里高津是一位十分重视哲学问题的自然科学家，在他的专著中约有五分之一的哲学著作。科学理论的任务，是以新的知识充实科学，此外更重要的，乃是提供解决问题的方法论，促进整个科学的发展和完善，推动社会的发展与进步。耗散结构理论主要的思维方法是：在复杂性中把握整体性的研究。复杂系统是非线性的，在复杂系统中以牛顿力学为基础的决定论的因果关系和叠加原则失效了。非线性理论的发展，正促使自然科学在方法论上发生从分析总推到整体式思维的转变。耗散结构理论的创立，大大地开拓了人类的视野，打开了科学思维方法新的一页。普里高津十分喜爱中国的哲学，他在给《普里高津与耗散结构理论》一书作序写道：
weintheWestarequitefamiliarwiththewritingsofChuangTsu:
How(ceaselessly)Heavenrevolves!How(constantly)Earthbidesarerest!DotheSunandtheMooncontendabouttheirrespectiveplaces?Istheresomeonepresidingoveranddirectingthosethings?Whocausesandmaintainsthemwithouttroubleandexertion?Oristhereperhapssomemechanisminconsequenceofwhichtheycannotbutbeastheyare?
（译文：在西方，我们很熟悉中国庄子所写的一段名言：
天其运乎！地其处乎！日月其争于所乎？孰主张是？敦维纲是？孰居无事推而行是？意者其有机缄而不得已邪？意者其运转而不能自止邪？《庄子·天运篇》）
中西结合，人类必将开拓现代科学文化前所未有的繁荣局面！
《庄子·天运篇》中医的五行学说：
五行 木 火 土 金 水
五脏 肝 心 脾 肺 肾

五行相生相克规律：
相生：木（肝）生火（心）火（心）生土（脾）
土（脾）生金（肺） 金（肺）生水（肺）
水（肾）生木（肝）
相克：木（肝）克土（脾） 土（脾）克水（肾）
水（肾）克火（心） 火（心）克金（肺）
金（肺）克木（肝）
五行相生相克图：木7.5.2哈肯与协同学（Symergetics）或称混沌（Chaos）理论7.5.3化学工程中的耦合与协同技术主要参考书：第七章小结