Термодинамические расчеты в электронных таблицах в составе учебного мультимедийного комплекса

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ»

А.М. Панфилов, Н.С. Лямкина

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

В ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦАХ

В составе учебного мультимедийного комплекса

Подготовлено кафедрой «Теория металлургических процессов»

Научный редактор: проф., д-р хим. наук А.И. Сотников

Методические указания по расчету термодинамических свойств простых веществ и соединений и их изменений в химических реакциях, происходящих при высоких температурах, характерных для металлургических производств, по курсу «Физическая химия» для студентов дневной формы обучения по специальности 070800 – Физико-химия процессов и материалов

Описан алгоритм расчета термодинамических свойств и их изменений простых веществ и соединений с изменением температуры, когда в этом интервале происходят полиморфные превращения и, возможно, плавление вещества. Приведена технология реализация алгоритма в пакете электронных таблиц с использованием специализированных функций и базы данных по термодинамическим свойствам

Ó ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006

Екатеринбург

Учебное электронное мультимедийное издание

Панфилов Александр Михайлович

Лямкина Наталья Сергеевна

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

В ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦАХ

Редактор

Компьютерная верстка

Рекомендовано РИС ГОУ ВПО УГТУ-УПИ

Разрешен к публикации

Электронный формат – PDF

Формат 60х90 1/8                 Объем 1,5 уч.-изд. л.

Издательство ГОУ ВПО УГТУ-УПИ

620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

e-mail: sh@uchdep.ustu.ru

Информационный портал

ГОУ ВПО УГТУ-УПИ

http://www.ustu.ru

Содержание

1. Описание базы данных................................................................................... 4

2. Извлечение информации................................................................................ 7

2.1. Применение расширенного фильтра...................................................... 7

2.2. Использование Microsoft Query............................................................ 12

3. Расчеты в электронных таблицах термодинамических свойств       веществ и реакций при высоких температурах..................................................................................... 18

3.1. Прямые вычисления.............................................................................. 18

3.1.1. Непосредственные вычисления................................................. 18

3.1.2. Использование специальных функций для   термодинамических расчетов       24

3.2. Обратные вычисления........................................................................... 35

Список литературы.......................................................................................... 38

Приложение...................................................................................................... 39

1. ОПИСАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ

В настоящее время электронные таблицы являются основным универсальным инструментом выполнения не слишком сложных инженерных расчетов, в частности, их можно эффективно использовать для расчета равновесий в металлургических системах.

Как известно, термодинамические расчеты требуют большого объема справочной информации. Основным источником справочной информации сейчас во всех областях деятельности являются базы данных. Согласно классическому определению, база данных – это упорядоченная совокупность информации в электронном представлении, хранящейся в виде множеств, каждое из которых содержит записи унифицированного вида. Основными достоинствами баз данных является возможность быстрого пополнения информации, ее коррекции и защиты от повреждения, быстрого и безошибочного поиска (выборки) нужных данных с передачей их, естественно, в электронном виде, благодаря чему исключается этап ручного ввода информации в программы ее обработки.

В электронных таблицах предусмотрена возможность непосредственного обращения к доступным базам данных и механизмы выборки необходимой информации. Эти возможности являются настолько важными, что для их реализации предусмотрено использование нескольких алгоритмов – таких как реализация прямого запроса на языке SQL, либо его программное формирование в интерактивном режиме, либо применение процедуры фильтрации данных, либо использование специальных функций для работы с базами данных в ячейках электронных таблиц.

Для выполнения домашних заданий по физической химии с использованием современных информационных технологий создана база данных по молярным весам элементов и термодинамическим свойствам простых веществ и химических соединений. Информация в ней откорректирована и существенно расширена по сравнению с печатными изданиями [1-5], взятыми за основу. База данных выполнена в виде трех несвязанных таблиц MW (лист «0»), Init (лист «1») и Termo (лист «2») в книге электронных таблиц TDHT.xls формата Excel 97.

Таблица MW включает лишь два столбца со следующей информацией