热力学能解决什么化学问题 

科学及工业之进步皆表现在问题之解决. 一个化学家在生产中所遇到的科学

问题，大致可分为两类. 第一类不常遇见但极其重要的问题是事先判断一种新建

议有无前途，例如制造C6H5NH2可否用C6H6+NH3→C6H5NH2+H2；制 NH4NO2

可否用N2+2H2O→NH4NO2；炼铝可否用 Al2O3+1.5C→2Al+1.5CO2；制氢和氧

可否用催化剂加水？对于这些新方法能否成功，以及成功时必须满足的条件，若

能于事先作出正确的判断，就可以避免人力、物力的浪费而更快地得到结果. 第

二类更常遇见的问题是如何使一种经验已经证明可用的方法更好地为我们服务. 

例如已知用CaCl2可自BaSO4矿石中取得BaCl2，我们要知道如何处理的效率最

高；烷烃与硝酸化合可得硝基烃，我们当然愿意知道在什么条件下的产品量多质

好；锌矿石中常含FeS2, PbS, CdS, S等杂质，在什么条件下可以最经济地将其分

离而得到最好的矿以为炼锌之用；如何设计最好的反应器；如何最经济地利用燃

料等. 显而易见，这些全是有现实意义的问题.  

在上二类的问题中我们所要的答案是反应能否发生和发生多少. 在化学研究

中，我们的要求有时不仅如此，而是还要知道某一反应有无副反应及如何控制此

种反应. 例如在某浓度的酸性溶液中， −

 2

 NO 能否为固体的碘所氧化；有多少 −

 2

能成 3

 NO−；在何种情形下才能用 I−+ −

 2

 NO

 NO +2H+→1/2I2(固)+NO(气)+H2O 的反

应作定量分析？ 

化学热力学所解决的就是这类的问题. 这几个信手拈来的实例当然远远不足

以包括化学热力学的内容，但是作为其重要性的说明已经够了. 

课程描述 本课程将为您介绍最强大的工程原理--热力学：将能量从一个地方或形式转移到另一个地方或形式的科学。我们将介绍分析从太阳能电池板、发动机到保温咖啡杯等能源系统所需的工具。更具体地说，我们将涵盖质量和能量守恒原理、控制质量和控制体积系统的第一定律分析、纯物质的性质和行为以及在稳态条件下运行的热力学系统的应用等主题。 课程形式 本课程由授课视频组成，平均长度为 8 到 12 分钟。视频中包含综合视频测验题。每节课的最后还有测验，其中包括练习分析技能的问题，这些问题不属于视频讲座的一部分。没有考试。 评分政策 每题 1 分。答案正确得 1 分。错误答案得 0 分。没有部分学分。每 8 小时内，每次测验最多可尝试 3 次，总尝试次数不限。每次测验开始时都会显示需要答对才能通过的问题数量。按照 "掌握学习 "模式，学生必须以 80% 或更高的分数通过所有 8 个练习测验，才能完成课程。 预计工作量 如果按照建议的截止日期，每周讲课和测验各需要约 3 个小时，每周总计约 6 个小时。 

目标受众 基本的本科工程或理科学生。 常问问题 - 学习本课程的前提条件是什么？ 

     具备化学、物理和微积分的入门背景（高中或大学一年级水平）将有助于您在本课程中取得成功。 

     热力学是许多后续课程的先决条件，如热传导、内燃机、推进和气体动力学等。 

     能源是我们全球社会面临的首要挑战之一。能源需求与清洁水、健康、粮食资源和贫困等其他重大挑战息息相关。了解能源系统的工作原理是了解如何满足全球所有这些需求的关键。由于能源需求只增不减，本课程也为许多有价值的职业生涯奠定了基础。