物理化学 第3版 第1册PDF电子书下载

绪论 1

第一章 热力学第一定律 3

1—1 热力学研究对象及方法 3

1—2 热力学基本概念 3

一、系统和环境 3

二、系统的性质和状态 4

三、平衡状态 5

四、过程和途径 5

五、状态函数及全微分 6

1—3 状态方程 7

一、理想气体状态方程 7

二、范德华方程 8

二、功 9

三、体积功 9

一、热 9

1—4 热和功 9

四、准静态过程和可逆过程 11

1—5 热力学第一定律 13

一、热力学第一定律的文字表述 13

二、内能 14

三、热力学第一定律的数学表达式 15

1—6 焓 15

1—7 热容 17

一、热容的定义 17

二、Cρ和Cν关系 18

1—8 第一定律对理想气体的应用 19

一、理想气体的内能与焓 19

二、等容过程 20

三、等压过程 21

四、等温过程 22

五、绝热过程 22

1—9 第一定律对实际气体的应用 25

一、焦耳—汤姆逊效应 26

二、实际气体等温过程的ΔH和ΔU 27

1—10 热化学概论 28

一、化学反应进度 28

二、等压反应热和等容反应热 29

三、热化学方程式 31

四、盖斯定律 32

五、热效应与温度的关系 33

一、标准摩尔生成焓 35

1—11 热化学基本数据与反应焓变的计算 35

二、标准摩尔燃烧焓 37

三、溶解焓和稀释焓 38

四、离子的标准摩尔生成焓 38

思考题 39

习题 40

第二章 热力学第二定律 44

2—1 自发过程的不可逆性 44

2—2 热力学第二定律的经典表述 45

2—3 卡诺循环和卡诺定理 46

一、卡诺循环 46

二、卡诺定理 48

2—4 熵 49

一、克劳修斯等式和状态函数熵 49

二、克劳修斯不等式和熵增原理 51

三、熵判据 52

2—5 熵变的计算 53

一、简单状态变化 53

二、相变化 58

三、化学变化 59

2—6 热力学第三定律 59

一、热力学第三定律 59

二、规定熵和标准摩尔熵 60

三、标准摩尔反应熵 60

2—7 亥姆霍兹函数和吉布斯函数 61

一、亥姆霍兹函数F 62

二、吉布斯函数G 63

三、等温过程中ΔF和ΔG的计算 64

一、热力学基本方程 66

2—8 热力学函数间的基本关系式 66

二、对应系数关系式 67

三、麦克斯韦关系式及应用 68

四、吉布斯—亥姆霍兹方程 70

五、吉布斯函数和压力的关系 72

六、特性函数 73

2—9 偏摩尔量 74

一、偏摩尔量的定义 74

二、偏摩尔量集合公式 75

三、吉布斯—杜亥姆方程 75

四、同一组分的不同偏摩尔量之间的关系 76

2—10 化学势 76

一、化学势的定义 76

三、化学势判据 78

二、化学势和温度、压力的关系 78

一、熵流和熵产生 79

2—11 不可逆过程热力学简介 79

二、局域平衡假设 80

三、力和流 81

思考题 82

习题 83

第三章 溶液 86

3—1 溶液组成的表示法 86

3—2 拉乌尔定律和亨利定律 89

一、溶液的气液平衡 89

二、拉乌尔定律 90

三、亨利定律 91

一、理想气体混合物的化学势 93

3—3 理想混合物 93

二、理想液体混合物中各组分的化学势 94

三、理想混合物的特性 95

3—4 理想稀薄溶液 97

一、理想稀薄溶液中溶剂的化学势 97

二、理想稀薄溶液中溶质的化学势 97

3—5 稀溶液的依数性 99

一、蒸气压降低 99

二、沸点升高 99

三、凝固点下降 102

四、渗透压 103

3—6 逸度和活度 105

一、逸度及逸度系数 105

二、活度及活度系数 109

三、活度的测定 111

思考题 112

习题 112

第四章 相平衡 115

4—1 相平衡条件 115

4—2 相律 116

一、相数、独立组分数和自由度 116

二、相律及其推导 118

三、相律的意义 119

4—3 克拉贝龙—克劳修斯方程 120

一、克拉贝龙方程 120

二、克拉贝龙—克劳修斯方程 121

一、水的相图 123

4—4 单组分系统 123

二、硫的相图 126

4—5 双组分液体混合物的气液平衡 127

一、双组分理想液体混合物的压力—组成图 127

二、双组分理想液体混合物的沸点—组成图 128

三、双组分非理想液体混合物的气液平衡相图 128

四、杠杆规则 130

五、分外馏原理 131

4—6 部分互溶双液系统 133

4—7 不互溶双液系统的气液平衡 134

4—8 二组分简单低共熔系统 135

一、简单低共熔系统 135

二、热分析法 136

三、二组分盐水系统 137

4—9 形成化合物的二组分系统 138

一、形成稳定化合物的系统 138

二、形成不稳定化合物的系统 139

4—10 液相部分互溶、固相完全不互溶的二组分系统 140

4—11 形成固体混合物的二组分系统 141

一、固相完全互溶的系统 141

二、固相部分互溶的系统 142

4—12 三组分系统 144

一、三组分系统的组成表示法 144

二、部分互溶的三组分系统 145

三、三组分盐水系统 147

4—13 分配定律与萃取原理 148

思考题 149

习题 150

第五章 化学平衡 153

5—1 化学反应平衡条件 153

一、化学平衡条件 153

二、化学反应亲和势 155

5—2 平衡常数和化学反应等温式 155

一、平衡常数的热力学推导 155

二、化学反应等温式 156

三、ΔrG？m在化学平衡中的作用 157

5—3 平衡常数的各种表示及相互关系 157

一、气相反应 157

二、液相反应 160

三、多相反应 161

一、经验平衡常数的测定 162

二、理论产率的计算 162

5—4 经验平衡常数的测定和理论产率计算 162

5—5 标准摩尔生成吉布斯函数及标准平衡常数的计算 163

一、标准摩尔生成吉布斯函数 163

二、由ΔrH？m和ΔrS?m来计算ΔrG?m和K? 164

三、利用状态函数的特性计算ΔG？m和K? 165

5—6 温度对化学平衡的影响 165

一、化学反应等压方程式 166

二、等压方程的积分式 166

5—7 其它因素对化学平衡的影响 167

一、压力对平衡的影响 167

二、浓度对平衡的影响 168

三、惰性气体对平衡的影响 168

四、吕·查德里原理 168

习题 169

思考题 169

第六章 统计热力学基础 172

6—1 统计热力学的基本概念 172

一、统计系统的分类 172

二、微观状态的描述方法 173

三、微观状态与宏观状态的关系 174

四、等几率假设和热力学几率 175

五、独立定域子系统的分布 177

六、独立离域子系统的分布 179

6—2 玻尔兹曼分布定律 179

一、拉格朗日待定系数法 179

二、斯特林公式 180

三、最可几分布(玻尔兹曼分布) 181

四、最可几分布与平衡分布 183

—、玻尔兹曼公式 184

6—3 熵的统计意义 184

二、熵增原理的统计解释 186

三、乘数β的求出 186

6—4 热力学函数与配分函数的关系 188

一、定域子系统 188

二、离域子系统 189

三、讨论 191

6—5 配分函数的计算和简单应用 191

一、配分函数的分解 191

二、能量零点的选择对配分函数的影响 192

三、平动配分函数的计算和应用 193

四、转动配分函数的计算和应用 195

五、振动配分函数的计算和应用 197

七、全配分函数和双原子理想气体的热力学函数计算 200

六、电子配分函数 200

6—6 平衡常数的计算 202

一、平衡常数与配分函数的关系 202

二、自由能函数(G？m-H？m?o)/T 204

三、ΔUm?o的确定 205

思考题 206

习题 207

附录Ⅰ 中华人民共和国法定计量单位 209

附录Ⅱ 一些物理常数和单位换算 211

附录Ⅲ 一些物质在298K及标准压力下的热力学性质 212

附录Ⅳ 一些物质在OK时的生成焓和不同温度下的焓函数 216

附录Ⅴ 一些物质在不同温度下的自由能函数 217

附录Ⅵ 某些有机化合物的标准燃烧焓(25℃) 217

参考文献 219