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CHAP E4120 Ben O'Shaughnessy 教授 3 分 先决条件：热力学、初等概率论和统计过程、微积分。
课程背景 统计力学解释热力学并能够根据分子计算材料特性。 当热力学刚刚发展起来时，人们并不知道物质是由分子组成的！因此，热力学定律的起源也是未知的。 (1) 热力学并没有告诉我们定义材料的状态函数是什么，E(S,V,N) 还是 F(T,V,N) 还是 G(T,P,N) 还是 H(S,P,N) 等。这些函数是热力学定律的输入数据，必须针对每种材料进行测量。我们不能使用热力学来计算这些函数。 (2) 热力学也没有基本的微观基础——它基于经验假设。第二定律和熵特性的存在基于经验假设，通常是“热量不会自发地从一个物体流向另一个更热的物体。”为什么这是真的？热力学无法回答这个问题。统计力学给出了答案，而且非常简单。1874 年，奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼 (Ludwig Boltzmann) 提出了著名的熵假说，将宏观（热力学）世界与微观世界联系起来：𝑆= 𝑘 𝐵 𝑙𝑛 Γ 。其中 Γ 是可能状态的数量（与约束条件一致），𝑘 𝐵 是玻尔兹曼常数。因此，我们所要做的就是计算分子可能处于多少种状态，这就可以得出熵（从中可以得到所有其他热力学函数，如 F、G、H、Ω ）。因此，如果分子是已知的（因此它们的相互作用也是已知的，等等），那么就可以得到所有的热力学函数，并且可以预测所有材料在不同过程中的性质和行为。第二定律 ΔS 宇宙 > 0 是玻尔兹曼假设的必然结果，也是合乎逻辑的。很明显，这一定律完全是材料分子性质的结果。它解释了时间之箭，这是牛顿和量子力学基本自然定律中缺失的，这些定律表现出 t→-t 不变性（想象一下台球桌上两个球的碰撞——如果你倒着播放这部电影，你不会知道，因为牛顿定律仍然适用）。基于分子的工程设计。因此，统计力学提供了微观和宏观、分子世界和材料世界之间的联系。因此，它为现代分子工程时代打开了大门，这是化学工程的现在和未来的核心。统计力学使我们能够设计分子（甚至构建全新的分子，如聚合物），这些分子将构成具有所需特性的新材料，构建利用分子应用于传感和其他新技术的纳米级设备，或了解活细胞中的分子机制，从而指导疾病的治疗和预防。统计分析的计算技术。当然，统计力学是关于统计学。它是统计分析的科学，其概念和工具旨在分析和理解涉及大量变量的复杂随机过程。当今用于解决涉及大量变量的统计问题的计算方法库主要诞生于统计力学领域。如今，这些方法不仅用于分子系统的研究，还用于从大脑神经回路到人工智能再到数据科学的各种应用。
2 073 K 下熔融 Si-Fe、Si-Ni 和 Si-Cr-Fe 合金中碳溶解度的测量和热力学
已研究了熔融 Si-Fe、Si-Ni 和 Si-Fe-Cr 合金的平衡相关系，这些合金中饱和了碳化硅 (SiC) 或石墨，这些合金是 SiC 快速溶液生长的候选溶剂。在 2 073 K 下测得的碳溶解度为：Si-(24.1-70.1) mol% Fe 为 0.19-6.6 mol%，Si-(30.0-85.0) mol% Ni 为 0.061-5.2 mol%，Si-(50-x) mol% Fe-x mol% Cr (x = 10.4-40.1) 合金为 1.1-3.9 mol%。假设碳原子被引入 Si-Fe、Si-Ni 和 Si-Fe-Cr 溶剂的间隙位置并阻碍溶剂原子之间的键合，我们采用准化学模型来评估每种合金中碳的活度系数。估算结果相当好地再现了测量的碳溶解度趋势。然而，使用亚规则溶液模型进行的估算通常会高估碳溶解度。因此，准化学模型可以很好地描述熔融硅-过渡金属合金中的碳行为。
B.Sc的CBC的拟议化学课程程序
Chemical Energetics-II: Second law of thermodynamics, different statements of the law, Carnot cycle and its efficiency, Carnot theorem, Concept of entropy, entropy as a state function, entropy as a function of V & T, entropy as a function of P & T, entropy change in physical processes, third law of thermodynamics, calculation of absolute entropies of substances,free energy(G), work function(A), variation of G A带有P，V和T。反应等温线和反应等温线，Clausius-Claperyron方程和应用。
引文：Deli, E. (2022)。人工智能会有意识吗？热力学能解释智力的进化吗？J Math Techniques C
信息科学将熵解释为变量中包含的“信息量”。感官系统将空间刺激压缩为全息表示。数据压缩会增加信息密度 [22, 23, 24]。正交变换将时间上相距遥远的身份整合到主观观察者状态中 [1, 2, 11, 15, 19]。因此，虽然时间变异性提供了高度的自由度，但通过正交变形对感官数据进行变换可以为经验和记忆产生稳定性，而不受感官干扰 [15]。感知（反应）源于自我调节，恢复高熵（静息）状态。因此，静息稳态是熵的要求。由于诱发状态建立在静息电位之上，因此可以使用热力学进行分析 [3, 4, 5, 18]。
凝结物质和材料物理
• Novel states of matter: topological insulators and semimetals • Superior bonding structures: superhard and supertough materials • Intriguing quantum phenomena: superconductivity and magnetism • Extreme mechanics: stress responses to complex large strains • Ultimate thermodynamics: materials inside Earth and other planets
澳大利亚课程| 10年级
等级主题章节名称名称名称概念名称10年级物理3。热力学1。热力学4。传热10级物理学3。热力学1。热力学5。对流10级物理学的传热3。热力学1。热力学6。辐射10级物理学的传热3。热力学1。热力学7。能量转移10级物理学3。热力学1。热力学8。系统10级物理学的效率3。热力学1。热力学9。加热发动机10级物理3。热力学1。热力学10。热力学的第一定律
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1 CSD101计算和编程简介3：0：1 4 2 EED101电气工程概论3：1：1 5总数9主要核心总数学分：68个学分S. No. No.Course Code Course L:T:P Credits 1 MED101 Manufacturing Processes 1:0:1 2 2 MED104 Descriptive Engineering Drawing 2:0:1 3 3 MED105 Engineering Mechanics: Statics and Dynamics 3:1:0 4 4 MED201 Materials Science and Engineering 3:0:1 4 5 MED203 Mechanics of Solids 3:0:1 4 6 MED204 Kinematics and Dynamics of Machines 3:0:1 4 7 MED205 Engineering Thermodynamics 2:1:0 3 8 MED208 Manufacturing Sciences 3:0:1 4 9 MED209 Mechanical Engineering Design & Graphics 2:0:1 3 10 MED210 Principles of Industrial Engineering 3:0:0 3 11 MED211 Mechanics of Fluids 3:0:1 4 12 MED301 Applied Thermodynamics 2:1:0 3 13 MED303 Heat and Mass Transfer 3:0:1 4 14 MED305 Refrigeration & Air Conditioning 2:0:1 3 15 MED306 Fluid Machinery 2:0:1 3 16 MED309 Operations Research 2:1:0 3 17 MED314 Computer Aided Design & Manufacturing 2:0:1 3 18 MED315 I. C. Engines & Automobiles 3:0:1 4 19 MED320 Machine Design 3:0:0 3 20 MED412 Mechatronics & Control System 3:0:1 4 Total Credits 68
有关负责消费和生产的报告
3 CUTM1088 Thermodynamics 2+1+0 3 4 CUTM1046 Electronic Devices Systems & Applications 2+1+0 3 5 CUTM1057 Basic Electrical Engineering 1+1+0 2 6 CUTM1708 Human Anatomy and Physiology 2+1+0 3 7 CUTM1588 Industrial Pharmacy-II 4+0+0 4 8 CUTM1525 Heat Transfer 2+0+1 3 9 CUTM2330药用和芳香作物I 2+1+0 3 10 cutm2331药物和芳香作物II 2+1+1+0 3
B.Tech的教学大纲 - 机械和自动化工程
•了解基本概念，热力学的基本方程，工作和热相互作用。•了解有关热力学及其应用的不同管理法律。•了解各种热力学定律，能量等级。•通过Steam表和图表评估各种过程中物质性质的变化。•了解热力学在气体动力周期，蒸气循环中的各种应用。
物理学系 硕士 ...
教学大纲 单元 – I：热力学 18 小时 热力学变量 1 - 广度和深度变量 - 热力学第零定律 2 - 热功等价 - 热力学第一定律 3,4 - 热力学第一定律的意义 - 热力学过程 - 可逆过程 - 不可逆过程 - 状态变量和过程变量 - 熵的定义 5 - 热力学第二定律 6,7 - 不可逆过程中的熵变化 - 麦克斯韦热力学关系 - 热力学势 - 焓 8、亥姆霍兹和吉布斯函数 - 相变 - 克劳修斯 - 克拉佩龙方程 - 范德华状态方程。