文档介绍:一、组织教学、复习旧课,引入新课
二、教学内容
小结与作业
2 物理化学基本知识(第一讲)
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炼钢过程中遇到的物质有三种聚集状态,常见的气态有:氧气、氩气、氮气;
液态有:水、铁水、钢液、炉渣;
固态有:各种渣料、废钢、合金料。
1温度
2密度
3热容
4表面张力
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1温度
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温度是表征物体冷热程度的物理量。从分子运动论的观点来讲,温度是大量分子热运动平均动能的量度;物体的温度越高,组成物体的分子平均动能也越大。
温度单位可采用国际温标或热力学温标。日常生活中用的是国际温标,也叫摄氏温标,单位标为℃,用符号t表示。热力学温标也称绝对温标或开尔文温标,单位标为K,用符号T表示,它与摄氏温标之间有如下关系:
T=t+ (2-1)
式中:
T―开尔文温度,K,冶炼中考虑有效数字可以简化为T=t+273;
t―摄氏温度,℃
(1)密度的定义
单位体积内物质的质量叫密度。用ρ表示,单位是kg·m-3。密度的倒数即单位质量物质所占的体积称为比容m3·kg-1。
(2)密度的影响因素
密度的影响因素有温度与成分。(特指液态、固态)
大部分物质都有热胀冷缩性质,随着温度升高,密度降低,比容增大。
轻合金元素C、Si、Mn、P、S、Al降低合金密度,重金属元素Ni、Cr、Cu、W增加合金密度。
2密度
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3热容
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热容:一定量物质,温度升高1K所吸收的热量
比热:1克物质温度升高1K所吸收的热量。单位:J ·g-1·K-1。
摩尔热容:1摩尔物质温度升高1K所吸收的热量。摩尔热容。单位:J·mol-1·K-1,通常热容多指摩尔热容而言,一般用符号C表示。
同一物质在不同温度下热容值不同,一摩尔物质由温度T1升温到T2,吸热为Q时,其平均热容为:
C = Q/(T2-T1)= Q/ΔT (2-2)
炼钢所用的热容都是平均热容。
4表面张力
(1)表面张力的定义
(2)表面张力的影响因素
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(1)表面张力的定义
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a 作用在液体表面单位长度上顺沿着液体表面(与液体表面相切),并且促使液体表面缩小的力叫表面张力,用表示。其单位是N · m-1。
b 生成单位面积新表面所做的功为表面能,单位是J·m-2。
从降低能量角度看,表明液体表面积总有自动缩小的趋势,在生活中的露珠,炼钢喷溅出的铁粒都呈球形。
(2)表面张力的影响因素
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表面张力的大小与物质的本性、温度、成分有关。
表面活性物质:能显著降低溶液的表面张力的物质。
熔渣的表面活性物质有MnO、酸性物质、和铁的氧化物FeO、Fe2O3 等,钢液的表面活性物质是C、S、P等所有非铁元素。
炼钢熔渣中SiO2、FeO含量高时,会使熔渣表面张力下降,形成泡沫渣;正常泡沫渣能增大反应表面积,使反应速度加快。
非表面活性物质:对于不能降低液体表面张力的物质叫,如熔渣中的CaO、MgO、等。