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第一章 量子力学 1

1.1 量子理论基础 1

1.1.1 普朗克假设与光的波粒二象性 1

1.1.2 微粒的波粒二象性 5

1.2 波动力学描述 7

1.2.1 波函数 7

1.2.2 态迭加原理 7

1.2.3 薛定谔方程 8

1.2.4 定态薛定谔方程 10

1.2.5 几率流密度和粒子守恒定律 11

1.3 波动力学算符 13

1.3.1 表示力学量的算符 13

1.3.2 算符的本征函数和本征值 14

1.3.3 算符本征函数的正交性 16

1.3.4 算符本征函数的完全性 18

1.3.5 算符的对易关系 19

1.3.6 测不准关系 20

1.3.7 力学量随时间的变化 21

1.4 全同粒子的不可区分性 23

1.4.1 反对称波函数 24

1.4.2 对称波函数 25

1.5 求解薛定谔方程的近似方法 25

1.5.1 变分法 25

1.5.2 微扰理论 27

1.5.3 WKB近似法 29

1.6 量子力学维里定理 32

1.7 弹性散射 33

1.7.1 碰撞过程 33

1.7.2 辏力场中的弹性散射 35

1.7.3 散射截面及偏转角分布 37

第二章 分子运动论 40

2.1 稀薄气体的动力学描述 40

2.1.1 相空间和分布函数 40

2.1.2 理想气体状态方程 42

2.1.3 麦克斯韦分布 43

2.1.4 分子流量 45

2.2 维里系数 46

2.2.1 稀薄气体的简化理论 47

2.2.3 状态方程的统计理论简介 49

2.2.2 稠密气体的简化理论 49

2.3 输运现象 50

2.3.1 气体分子碰撞率 50

2.3.2 分子性质的通量 52

2.4 分子间相互作用和势能函数 53

2.4.1 分子间相互作用的性质和实验测定 54

2.4.2 静电能 56

2.4.3 诱导能 60

2.4.4 色散能 61

2.4.5 短程排斥能 65

2.4.6 势能函数 66

2.5 经典力学 71

2.5.1 运动方程 71

2.5.2 刘维方程 73

2.5.3 维里理论 74

2.6 经典力学分子碰撞 75

2.6.1 碰撞的总不变量 75

2.6.2 碰撞过程中单个粒子的轨迹 76

2.6.3 碰撞偏转角 79

3.1.1 多维空间 81

第三章 统计热力学 81

3.1 经典力学的统计系综 81

3.1.2 系综和分布函数 82

3.1.3 几率密度随时间的变化 84

3.1.4 封闭体系平衡态的系综 85

3.1.5 开口体系平衡态的系综 86

3.2 量子力学的统计系综 86

3.2.1 单一体系的量子力学描述 87

3.2.2 几率密度矩阵 88

3.2.4 其它几率密度 89

3.2.3 密度矩阵的物理意义 89

3.2.5 时间相关的密度矩阵 90

3.2.6 巨正则系综 91

3.3 统计力学基础 91

3.3.1 宏观子体系中的能量分布 91

3.3.2 系综平均和涨落 93

3.3.3 气体分子中的能量分布 95

3.3.4 正则系综的应用 95

3.3.5 系综平均的计算 96

3.4 统计热力学原理 97

3.4.2 内能和热力学第一定律 99

3.4.1 配分函数 99

3.4.3 熵和热力学第二定律 100

3.4.4 绝对零度的熵和热力学第三定律 102

3.4.5 热力学性质与配分函数的关系 103

3.5 理想气体热力学性质计算 104

3.5.1 理想气体的配分函数 104

3.5.2 理想气体分子中的能量分布 105

3.5.3 分子运动对热力学性质的贡献 106

3.6 涨落理论 111

3.5.4 理想气体混合物 111

3.6.1 密度涨落与热力学性质的关系 112

3.6.2 密度涨落与径向分布函数的关系 115

第四章 纯气体和液体的P-V-T关系 117

4.1 纯物质的临界性质及特性参数 117

4.1.1 临界性质 117

4.1.2 偏心因子 126

4.1.3 沸点和凝固点 127

4.2.2 改进的对比态原理 128

4.2 对比态原理 128

4.2.1 对比态原理的提出 128

4.2.3 普遍化的真实气体状态方程式 129

4.3 二参数关系式 129

4.4 三参数关系式 132

4.5 维里方程 133

4.6 立方型状态方程 139

4.7 普遍化的Benedict-Webb-Rubin方程 142

4.8.1 加和法 144

4.8 标准沸点下的液体摩尔容积计算 144

4.8.2 Tyn-Calus法 145

4.9 液体密度计算 147

4.9.1 Hankinson-Brobst-Thomson(HBT)法 147

4.9.2 修正的Rackett法 148

4.9.3 Bhirud法 158

第五章 混合物的体积特性 160

5.1 混合规则 160

5.2 混合物的对比态法 161

5.3 混合物的第二维里系数 164

5.4 Redlich-Kwong型状态方程的混合规则 165

5.5 Lee-Kesler方程的混合规则 168

5.6 对相互作用参数的讨论 171

5.7 混合规则的新发展 171

5.8 液体混合物的密度 172

第六章 流体的热力学性质 174

6.1 热力学原理 174

6.2 偏差函数 176

6.3 偏差函数的计算 179

6.3.1 用状态方程计算偏差函数 179

6.3.3 逸度系数 181

6.3.2 熵 181

6.4 实际气体的热容 196

6.5 混合物的实际临界性质 196

6.5.1 混合物的临界温度 201

6.5.2 混合物的临界体积 203

6.5.3 混合物的临界压力 204

6.6 液体的热容 206

6.6.1 基团贡献法 207

6.6.2 对比状态法 209

6.7 混合物中组分的气相逸度 211

第七章 理想气体的热力学性质 214

7.1 概述 214

7.2 Joback法 216

7.3 Yoneda法 219

7.4 Thinh法 222

7.5 Benson法 222

7.6 Cardozo法 225

7.7.4 吉布斯生成自由焓 256

7.7.3 熵 256

7.7.2 理想气体热容 256

7.7.1 生成焓 256

7.7 几种计算方法的比较 256

第八章 纯流体的蒸气压和气化焓 264

8.1 原理及对比态关联式 264

8.2 Antoine蒸气压方程 266

8.3 Gomez-Thodos蒸气压方程 266

8.4 用双基准流体法估算蒸气压 267

8.5 蒸气压数据的关联和外插 268

8.6 蒸气压计算方法的讨论与建议 270

8.8 用对比态原理计算ΔHv 272

8.7 纯化合物的气化焓 272

8.8.1 Pitzer偏心因子关联式 273

8.8.2 双基准流体法 274

8.9 用蒸气压方程计算△Hv 274

8.10 标准沸点下的△Hv 277

8.10.1 由蒸气压方程求ΔHvb 277

8.10.2 Riedel法 277

8.10.3 Chen法 277

8.10.4 Vetere法 277

8.11 气化焓随温度的变化 279

8.12 三种气化焓计算方法的比较 280

第九章 多组分系统的相平衡 282

9.1 气－液平衡的热力学 282

9.2 纯液体的逸度 284

9.3 气－液平衡关系的简化 285

9.4 活度系数，Gibbs-Duhem方程和超额自由焓 285

9.5 双元气－液平衡的计算 291

9.6 温度对气－液平衡的影响 293

9.7 双组分气－液平衡计算实例 294

9.9 活度系数的计算 300

9.9.1 正规溶液理论 300

9.9.2 无限稀释活度系数 303

9.9.3 共沸数据法 312

9.9.4 基团贡献法 313

第十章 液体的表面张力 317

10.1 概述 317

10.2 纯液体表面张力的计算 318

10.2.1 Macleod-Sugden关联式 318

10.2.2 对比态关联式 322

10.3 表面张力随温度的变化 324

10.4 非水溶液表面张力计算 324

10.2.3 计算方法小结 324

10.4.1 Macleod-Sugden关联式 325

10.4.2 对比态关联式 326

10.4.3 其他经验方法 326

10.4.4 热力学关联式 327

10.5 水溶液的表面张力 328

10.5.1 Szyszkowski方程 328

10.5.2 Tamura方程 329

11.1 分子输运的基本定律 331

11.1.1 牛顿（Newton）粘性定律 331

第十一章 输运过程的动力理论 331

11.1.2 傅立叶（Fourier）导热定律 332

11.1.3 费克（Fick）扩散定律 332

11.2 平均自由程 333

11.2.1 基本假设 333

11.2.2 分子碰撞频率和平均自由程 334

11.3 分子自由程的分布 337

11.3.1 自由程的分布 337

11.3.2 泰特平均自由程 339

11.4 气体的粘滞性 340

11.4.1 粘度的初级公式 340

11.4.2 初级公式的改进 343

11.4.3 琴斯和查普曼的修正 345

11.4.4 气体粘度与物理性质的关系 346

11.5 气体的热传导 347

11.5.1 导热系数的初级公式 347

11.5.2 普朗特数和埃根公式 348

11.6 气体的扩散 350

11.6.1 单组分的自扩散 350

11.6.2 两种气体的互扩散 352

11.6.3 互扩散系数的近似公式 353

11.7 常用输运方程的综述 355

11.7.1 几个常用的方程 355

11.7.2 输运系数的无量钢比值 357

12.1 低压气体的粘度计算 359

12.1.1 理论计算法 359

第十二章 气体和液体的粘度 359

12.1.2 极性气体（Churg法） 360

12.1.3 对比态法 365

12.1.4 拟合函数法 369

12.2 低压混合气体的粘度 370

12.2.1 Reichenberg法 370

12.2.2 Wilke法 373

12.2.3 对比态法 376

12.3 压力对纯气体粘度的影响 378

12.3.1 Reiehenberg法 379

12.3.2 Lucas法 380

12.3.3 剩余粘度关联式（Jossi法） 381

12.3.4 Chung法 382

12.3.5 Brul-Starling法 384

12.4 高压混合气体的粘度 387

12.4.1 Lucas近似法 387

12.4.2 Chung近似法 387

12.5 液体的粘度 388

12.5.1 概述 388

12.5.2 高压对液体粘度的影响 389

12.5.3 温度对液体粘度的影响 391

12.6.1 Velzen-Cardoro-Langenkamp法 392

12.6 低温液体的粘度 392

9.8 多组分气－液平衡 397

12.6.2 Przezdzieki-Sridhar法 414

12.6.3 Orrick-Erbar法 415

12.6.4 Morris法 416

12.7 高温下液体粘度的计算 417

12.8 混合液体的粘度 421

12.8.1 Grunberg-Nissan法 421

12.8.2 Teja-Rice法 424

13.1.1 导热系数理论 425

第十三章 气体和液体的导热系数 425

13.1 多原子气体的导热系数 425

13.1.2 Eucken法和修正的Eucken法 426

13.1.3 Mason-Monchick法 428

13.1.4 Roy-Thodos法 430

13.1.5 Chung法 436

13.1.6 Ely-Hanlen法 436

13.1.7 拟合函数法 441

13.2 温度对低压气体导热系数的影响 442

13.3.2 Chung法 446

13.3.1 对比密度法 446

13.3 压力对气体导热系数的影响 446

13.4 低压气体混合物的导热系数 448

13.4.1 Wassiljewa方程 448

13.4.2 Brokaw经验式 449

13.4.3 Ribblett公式 449

13.4.4 新预计法 449

13.4.5 简化计算法 450

13.5 高压气体混合物的导热系数 451

13.5.1 Stiel-Thodos修正法 451

13.5.2 Chung法 453

13.6 液体的导热系数 455

13.7 纯液体导热系数的计算 456

13.7.1 Latini法 456

13.7.2 Sato-Riedel法 458

13.7.3 Missenard法 458

13.7.4 Teja-Rice法 462

13.9.1 导热因子法 463

13.9.2 Missenard法 463

13.9 压力对液体导热系数的影响 463

13.8 温度对液体导热系数的影响 463

13.10 混合液体的导热系数 465

13.10.1 NEL方程 465

13.10.2 Filippov方程 465

13.10.3 Jamieson关联式 466

13.10.4 Li方程 466

13.10.5 指数关联式 466

第十四章 扩散系数 467

14.1 低压双组分气体扩散系数的计算 467

14.1.1 Chapmann和Enskog方程 467

14.2.1 Wilke-Lee法 468

14.1.2 Brokaw修正式 468

14.2 低压双组分混合气体扩散系数的经验关联式 468

14.2.2 Fuller法 469

14.3 压力对双组分气体扩散系数的影响 471

14.3.1 Dawson-Khoury-Kobayashi关联式 471

14.3.2 Mathur-Thodos方程 472

14.4 温度对气体扩散的影响 475

14.5 液体中的扩散 477

14.5.1 双组分稀溶液的基本理论公式 477

14.5.3 Scheibel法 478

14.5.2 Wilke-Chang法 478

14.5.4 Reddy-Doraiswamy法 479

14.5.5 Tyn-Calus法 479

14.5.6 Hayduk-Minhas关联式 481

14.5.7 溶剂粘度的影响 486

14.6 影响液体扩散的因素 487

14.6.1 浓度的影响 487

14.6.2 温度和压力的影响 487

14.7 多组分液体混合物中的扩散 489

主要参考文献 491