材料热力学

重点讲解材料热力学在处理纯物质及溶体的相平衡、相变及界面问题中的应用,目的是提升学生利用材料热力学理论解决实际问题的能力。

本书分两部分，前半部分主要介绍热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律和热力学函数及基本关系式等内容，重点讲解热力学三大定律及热力学性质和函数间的关系，其目的是巩固和强化材料热力学的基础理论。后半部分主要讲述多元系统热力学、相平衡状态图、相图热力学分析与计算、相变热力学、化学平衡及界面热力学等内容，重点讲解材料热力学在处理纯物质及溶体的相平衡、相变及界面问题中的应用，目的是提升学生利用材料热力学理论解决实际问题的能力。
本书可作为普通高等院校材料类本科生的教材，也可作为其他相关专业本科生或研究生的教学参考书。

前言
第1章基本知识
1.1热力学简介
1.1.1热力学基本内涵
1.1.2热力学发展历史
1.1.3热力学基本定律
1.1.4热力学分类
1.1.5材料热力学简介
1.2热力学基本概念
1.2.1系统与环境
1.2.2热力学平衡状态
1.2.3状态与状态函数
1.2.4广度性质和强度性质
1.2.5热力学过程
1.2.6饱和蒸气压
1.2.7相与相图
1.3气体概述
1.3.1气体状态的描述
1.3.2理想气体状态方程
1.3.3实际气体
1.4浓度的表示方法
1.5热力学中常用的数学知识
1.5.1全微分
1.5.2常用关系式
习题
第2章热力学第一定律
2.1热平衡定律与热力学温标
2.1.1热平衡定律
2.1.2热力学温标
2.2热力学第一定律
2.2.1内能
2.2.2热和功
2.2.3热力学第一定律的数学表达式
2.3功的计算
2.3.1体积功的计算
2.3.2其他形式功的计算
2.4热的计算
2.4.1等容热效应
2.4.2等压热效应和焓
2.4.3热容及简单变温过程热的计算
2.5热力学第一定律在理想气体中的应用
2.5.1理想气体的内能和焓
2.5.2理想气体的热容
2.5.3理想气体的绝热可逆过程
2.6热力学第一定律在实际气体中的应用
2.6.1节流过程及焦耳-汤姆孙系数
2.6.2实际气体的内能和焓
2.7热力学第一定律在化学反应中的应用
2.7.1化学反应进度
2.7.2反应热及其计算
2.7.3化学反应的内能变化
2.8热力学第一定律在相变过程中的应用
2.8.1可逆相变
2.8.2不可逆相变
习题
第3章热力学第二、三定律
3.1过程的方向和限度
3.2热力学第二定律的文字表达
3.3卡诺循环与卡诺定理
3.3.1卡诺循环
3.3.2卡诺定理
3.4熵与克劳修斯不等式
3.4.1熵的引出及定义
3.4.2克劳修斯不等式及其意义
3.4.3熵增原理
3.4.4不可逆熵的产生
3.5熵变的计算
3.5.1简单物理过程的熵变
3.5.2相变过程的熵变
3.5.3混合过程的熵变
3.5.4环境熵变
3.6熵的统计概念
3.7热力学第三定律
3.7.1能斯特热定理
3.7.2热力学第三定律
3.7.3规定熵的计算
习题
第4章热力学函数及基本关系式
4.1亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能
4.1.1克劳修斯不等式的转换
4.1.2亥姆霍兹自由能及其判据
4.1.3吉布斯自由能及其判据
4.2热力学函数基本关系式
4.2.1热力学基本方程
4.2.2特性函数
4.2.3对应系数关系式
4.2.4麦克斯韦关系式
4.3热力学基本关系式的应用
4.3.1热力学函数变化的计算
4.3.2热力学性质的证明
4.3.3纯物质两相系统热力学平衡条件的推导
4.4自由能的计算
4.4.1简单物理过程
4.4.2相变过程
4.4.3理想混合过程
4.4.4吉布斯-亥姆霍兹方程
习题
第5章多元系统热力学Ⅰ——基本热力学描述
5.1多元均相系统的独立变量数
5.2偏摩尔量
5.2.1偏摩尔量定义
5.2.2偏摩尔量的重要公式
5.2.3二元系统中偏摩尔量的确定
5.2.4多元系统中偏摩尔量的确定
5.3混合性质
5.3.1混合性质定义
5.3.2偏摩尔混合性质
5.3.3混合性质的实验测定
5.4多元系统中的化学势及热力学平衡条件
5.4.1多元系统中组元的化学势及热力学基本关系式
5.4.2多元多相系统热力学平衡的一般条件
习题
第6章多元系统热力学Ⅱ——化学势表达式及其应用


6.1理想气体的化学势

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