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材料热力学课件

S. J. T. U.
Phase Transformation and Microstructure Design
李伟
Wei Li
Lecturer
E-mail: weilee@https://www.docsj.com/doc/0512630173.html, Phone: 5474 5567 Office: 闵行校区材料楼 A503B室 Office Time: Wednesday 2:00-3:00 PM https://www.docsj.com/doc/0512630173.html,/Able.Acc2.Web/Template/View.aspx? courseType=0&courseId=5204&topMenuId=37502&men uType=4&action=view&type=&name=
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Experiences
Phase Transformation and Microstructure Design
Qualifications
PhD?in?Metallurgy?and?Materials,?The?University?of?Birmingham,UK,2011 MSc?in?Material?Science,?Shanghai?Jiaotong?University,?2007 BSc?in?Material?Science?and?Engineering,?Shanghai?Jiaotong?University,?2004
Employments
2007. 5‐8 Baosteel‐NSC/Arcelor?Automotive?Steel?Sheets?Co.Ltd 2012.?2‐ Shanghai?JiaoTong?University
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Phase Transformation and Microstructure Design
金学军
Jin, Xue-jun
Professor
E-mail: jin@https://www.docsj.com/doc/0512630173.html, Phone: 5474 5560 Office: 闵行校区材料楼 A505B室 Office Time: Tuesday 2:00-3:00 PM https://www.docsj.com/doc/0512630173.html,/Able.Acc2.Web/Template/View.aspx? courseType=0&courseId=5204&topMenuId=37502&men uType=4&action=view&type=&name=
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Experiences
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2002.8 –
Professor, School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China
2012.6-7
Visiting Professor at Department of Materials Science and Metallurgy, the University of Cambridge, UK
2001.1 – 2001.12
Visiting Scientist at Department of Materials Science and Engineering, MIT, USA
2000.8 – 2000.11
Senior Visiting Fellow at Department of Materials Engineering, University of Wollongong, Australia
1997.7 – 1999.5
Postdoctoral Fellow, School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China
1997.6
got the Ph. D. on Materials Physics from Shanghai Institute of Metallurgy, the Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China
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Research Interests
Phase Transformation and Microstructure Design
Institute of Phase Transformation and Complex Microstructure Group leader : Prof. Xuejun Jin. https://www.docsj.com/doc/0512630173.html,/
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Make known each other
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Phase Transformation and Microstructure Design
Make known each other
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Contents of today
? What is Materials Science and Engineering? ? The role of thermodynamics in MSE. ?Cases ? Introduction to the course / Syllabus ? Review / Keywords
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History of human being is a history o f materials
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Phase Transformation and Microstructure Design
冯端，师昌绪，刘治国主编，材料导论，化学工业出版社，2002年5月第一版
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History of materials
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人类社会发展的历史阶段常常用当时主要使用的材料来划分，如：石器时代、铜器时代和铁器时代。及至今日，当由硅石(SiO2)提纯的单晶硅在信息技术(IT)应用中占绝对主导地位，到发现大有前途的高温超导材料竟然也是陶瓷材料时，材料科学家们不免惊呼：新的石器时代来临了。这些事实说明材料的发展在人类社会发展中起了举足轻重的作用。
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Materials and computers
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材料科学的发展带来计算机学科的飞速进步，才有今日个人电脑的普及。计算机已经经历了电子管－〉晶体管－〉集成电路时代。
电子管钨、钼做电极
晶体管锗、硅半导体
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集成电路
硅石－多晶硅－单晶硅棒－单晶晶园－集成电路
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Media materials and computers
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3.5寸软盘存储容量为1.44Mb。 CD光盘(CD－ROM)存储容量提高到了650Mb。软盘用氧化铁磁性材料来存储0和 1组成的信息。CD光盘是用高分子材料为基片，铝为反射层，靠基片上的凹坑来识别0和1，材料本身不起存储作用，所以，CD光盘是只读存储器，不能“抹去信息而后重写”。可反复重写的光盘CD－RW，则靠几层薄膜材料在激光束照射下的变化来读取和写入信息。它的容量也是650Mb。650Mb意味着什么?比尔?盖茨的一张照片很说明问题。
高55英尺，计330,000 页的资料上。而且，节约了森林资源，于环保有利，因为木材是造纸原料。
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Materials and aerocraft
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High temperature materials and aerocraft
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固定式或移动式发动机的热效率都随介质工作温度的提高而提高。 30多年来，大型喷气式飞机的发动机推力提高了5倍多，而发动机的重量只增加1~2倍，这主要靠高温合金的采用。军用飞机的推力/重量比已由不到10:1提高到15:1
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Materials and life
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Materials and life
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According to the BMG golf plate manufacturer Ti club heads transfers 70% of the input energy to the ball. BMGs transfers 99%. the low elastic modulus and lower vibrational response provide a softer, more solid feel for better control when strikes the ball. Fall 2012 ? X. J. Jin Introduction SJTU Thermodynamics of Materials
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Background / Building
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Milwaukee Art Museum - Quadracci Pavilion Designer: Santiago Calatrava
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Background / Building
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2006 World Cup Soccer Allianz Arena, Germany Turning Torso
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Sweden
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Background / Building
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2008 Beijing Olympic Games : National Stadium
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Background / Railway
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Background / Bridges
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Akashi kaikyo Bridge , the world longest suspension bridge with a center span of 1,991m, Japan SJTU Thermodynamics of Materials
Nanpu Bridge, Shanghai
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材料加工冶金传输原理习题答案(吴树森版)

第一章流体的主要物理性质 1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？答：流体是指没有固定的形状、易於流动的物质。它包括液体和气体。流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 2、在图所示的虹吸管中，已知H1=2m ，H2=6m ，管径D=15mm ，如果不计损失，问S 处的压强应为多大时此管才能吸水?此时管内流速υ2及流量Q 各为若干?(注意：管B 端并未接触水面或探入水中) 解：选取过水断面1-1、2-2及水准基准面O-O ，列1-1面(水面)到2-2面的贝努利方程再选取水准基准面O ’-O ’，列过水断面2-2及3-3的贝努利方程 (B) 因V2=V3 由式(B)得 5、有一文特利管(如下图)，已知d 1 ?15cm ，d 2=10cm ，水银差压计液面高差?h ??20cm 。若不计阻力损失，求常温(20℃)下，通过文氏管的水的流量。解：在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2处测量静压力差p 1和p 2，则由式 const v p =+22ρ可建立有关此截面的伯努利方程： ρ ρ22 212122p v p v +=+ 根据连续性方程，截面1和2上的截面积A 1和A 2与流体流速v 1和v 2的关系式为所以 ])(1[)(2212212A A p p v --= ρ 通过管子的流体流量为 ] )(1[)(22 1 22 12A A p p A Q --=ρ )(21p p -用U 形管中液柱表示，所以 074.0))15 .01.0(1(10)1011055.13(2.081.92)1.0(4])(1[)(22 2 2 3332 212'2 =-??-????=--?=πρρρA A h g A Q (m 3/s) 式中 ρ、'ρ——被测流体和U 形管中流体的密度。如图6-3—17(a)所示，为一连接水泵出口的压力水管，直径d=500mm ，弯管与水准的夹角45°，水流流过弯管时有一水准推力，为了防止弯管发生位移，筑一混凝土镇墩使管道固定。若通过管道的流量s ，断面1-1和2-2中心点的压力p1相对=108000N/㎡，p2相对=105000N/㎡。试求作用在镇墩上的力。 [解] 如图6—3—17(b)所示，取弯管前後断面1—1和2-2流体为分离体，现分析分离体上外力和动量变化。图虹吸管

材料热力学课件

工程热力学思考题答案,第三章

理想气体的性质 1.怎样正确看待理想气体”这个概念？在进行实际计算是如何决定是否可采用理想气体的一些公式? 答：理想气体：分子为不占体积的弹性质点，除碰撞外分子间无作用力。理想气体是实际气体在低压咼温时的抽象，是一种实际并不存在的假想气体。判断所使用气体是否为理想气体（1）依据气体所处的状态（如：气体的密度是否足够小）估计作为理想气体处理时可能引起的误差；（2）应考虑计算所要求的精度。若为理想气体则可使用理想气体的公式。 2.气体的摩尔体积是否因气体的种类而异？是否因所处状态不同而异？任何气体在任意状态下摩尔体积是否都是0.022414m3/mol? 答：气体的摩尔体积在同温同压下的情况下不会因气体的种类而异; 但因所处状态不同而变化。只有在标准状态下摩尔体积为0.022414m 3/mol 3?摩尔气体常数R值是否随气体的种类不同或状态不同而异? 答：摩尔气体常数不因气体的种类及状态的不同而变化。 4?如果某种工质的状态方程式为pv二R g T,那么这种工质的比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数吗? 答：一种气体满足理想气体状态方程则为理想气体，那么其比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数。 C 5.对于一种确定的理想气体，（C p C v）是否等于定值？」是否为定 C v 值？在不同温度下（C P C v）、C P是否总是同一定值? C 答：对于确定的理想气体在同一温度下（C p C v）为定值，—p为定值。 C v C 在不同温度下（C p C v）为定值，—p不是定值。 C v 6.麦耶公式C p C v R g是否适用于理想气体混合物？是否适用于实际气体?

工程热力学思考题答案,第三章

工程热力学思考题答案,第三章本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March

第三章理想气体的性质 1.怎样正确看待“理想气体”这个概念在进行实际计算是如何决定是否可采用理想气体的一些公式答：理想气体：分子为不占体积的弹性质点，除碰撞外分子间无作用力。理想气体是实际气体在低压高温时的抽象，是一种实际并不存在的假想气体。判断所使用气体是否为理想气体（1）依据气体所处的状态（如：气体的密度是否足够小）估计作为理想气体处理时可能引起的误差；（2）应考虑计算所要求的精度。若为理想气体则可使用理想气体的公式。 2.气体的摩尔体积是否因气体的种类而异是否因所处状态不同而异任何气体在任意状态下摩尔体积是否都是 0.022414m 3 /mol 答：气体的摩尔体积在同温同压下的情况下不会因气体的种类而异；但因所处状态不同而变化。只有在标准状态下摩尔体积为 0.022414m 3 /mol 3.摩尔气体常数 R 值是否随气体的种类不同或状态不同而异答：摩尔气体常数不因气体的种类及状态的不同而变化。 4.如果某种工质的状态方程式为pv =R g T，那么这种工质的比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数吗答：一种气体满足理想气体状态方程则为理想气体，那么其比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数。

5.对于一种确定的理想气体，()p v C C -是否等于定值 p v C C 是否为定值在不同温度下()p v C C -、p v C C 是否总是同一定值答：对于确定的理想气体在同一温度下()p v C C -为定值， p v C C 为定值。在不同温度下()p v C C -为定值，p v C C 不是定值。 6.麦耶公式p v g C C R -=是否适用于理想气体混合物是否适用于实际气体答：迈耶公式的推导用到理想气体方程，因此适用于理想气体混合物不适合实际气体。 7.气体有两个独立的参数，u(或 h)可以表示为 p 和 v 的函数，即(,)u u f p v =。但又曾得出结论，理想气体的热力学能、焓、熵只取决于温度，这两点是否矛盾为什么答：不矛盾。实际气体有两个独立的参数。理想气体忽略了分子间的作用力，所以只取决于温度。 8.为什么工质的热力学能、焓、熵为零的基准可以任选理想气体的热力学能或焓的参照状态通常选定哪个或哪些个状态参数值对理想气体的熵又如何答：在工程热力学里需要的是过程中热力学能、焓、熵的变化量。热力学能、焓、熵都只是温度的单值函数，变化量的计算与基准的选取无关。热力学能或焓的参照状态通常取 0K 或