材料热力学PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1材料热力学的研究对象 1

1.2几个基本概念 1

1.2.1体系和环境 1

1.2.2状态和状态函数 2

1.2.3过程和途径 2

1.2.4容量性质和强度性质 3

1.3理想气体的状态方程 4

第2章 热力学第一定律 6

2.1热、功和内能 6

2.2热力学第一定律 7

2.2.1数学表达式 7

2.2.2某些特殊过程 8

2.2.3可逆过程 8

2.3焓与热容 9

2.3.1焓 9

2.3.2热容 10

2.3.3Cp与Cv的关系 11

2.3.4理想气体的热容 11

2.3.5晶体的热容 12

2.3.6压缩模量和热容的关系 13

2.4热力学第一定律在化学反应及相变过程中的应用 14

2.4.1过程的热效应 14

2.4.2Hess定律及其应用 16

2.4.3反应热和温度的关系——Kirchhoff方程式 19

2.5热力学第一定律在理想气体中的应用 21

2.5.1理想气体的内能和焓 21

2.5.2理想气体的绝热过程 22

2.5.3第一定律对实际气体的应用 23

第3章 热力学第二定律 28

3.1自发过程 28

3.2热力学第二定律的表述 29

3.3Camot循环与Camot定理 29

3.4熵 31

3.4.1熵的导出 31

3.4.2热力学第二定律的数学表达式 32

3.4.3熵增原理 33

3.5熵变的计算 34

3.5.1简单物理过程的熵变 34

3.5.2混合过程的熵变 36

3.5.3相变过程的熵变 37

3.6热力学第三定律和化学反应的熵变 38

3.6.1热力学第三定律 38

3.6.2规定熵和标准熵 39

3.6.3化学反应熵变的计算 39

3.6.4Richard规则和Trouton规则 40

3.7自由能 41

3.7.1自由能和自由能减少原理 41

3.7.2自由能和温度的关系 43

3.7.3自由能变的计算 44

第4章 封闭体系中热力学的基本方程和性质间的关系 48

4.1Gibbs公式 48

4.2对应系数关系式和Maxwell关系式 49

4.3热力学关系式的应用 50

4.3.1恒温下熵变的计算 50

4.3.2恒温下（？G/？p）γ＝△V关系式的应用 51

4.3.3理想气体的U和H 52

4.3.4任意过程的△U和△H的计算 52

4.3.5热容与压力的关系 53

4.3.6等熵下温度与压力的关系 54

4.3.7气体的液化 55

4.3.8热弹性效应 57

4.3.9压缩系数 58

4.3.10磁场效应 59

4.3.11电－热效应 61

第5章 敞开体系与溶液 62

5.1敞开体系的热力学函数 64

5.1.1偏摩尔量 64

5.1.2化学势（化学位） 67

5.1.3敞开体系的基本关系式 68

5.1.4其他偏摩尔量及其关系式 70

5.1.5物质传递过程的方向和限度 70

5.1.6理想气体的化学势 71

5.2理想溶液 72

5.2.1溶液的蒸气压与Raoult定律 72

5.2.2理想溶液及其化学势 73

5.2.3形成理想溶液时热力学函数的变化 74

5.3稀溶液 75

5.3.1Henry定律 76

5.3.2理想稀溶液及其化学势 77

5.3.3稀溶液的依数性 77

5.4非理想溶液 80

5.4.1活度与逸度 80

5.4.2非理想溶液的化学势 84

5.4.3非理想混合时热力学函数的变化 85

5.4.4超额热力学函数 86

5.4.5规则溶液 88

5.4.6非规则溶液 89

5.5溶液的准化学模型 89

5.6聚合物溶液 92

第6章 相平衡与相图 94

6.1相平衡和相律 94

6.1.1相、组元和自由度 94

6.1.2相平衡条件 95

6.1.3相律 96

6.1.4一级相变和二级相变 96

6.2单元系的复相平衡 98

6.2.1Clausius-Clapeyron方程 98

6.2.2单元系相图 100

6.2.3Ehrenfest方程 103

6.2.4超导态转变的平衡图 104

6.3二元系中的相平衡与相图 105

6.3.1自由能曲线与相图 105

6.3.2两组元完全互溶的相图 109

6.3.3一相分解为二相的平衡 111

6.3.4有共晶反应的相图 113

6.3.5具有包晶反应的相图 119

6.3.6生成化合物的相图 119

6.4二元相图的规律 120

6.4.1七种基本相图 120

6.4.2两种基本的三相平衡反应 122

6.4.3二元相图构成的规则 122

第7章 表面与界面 124

7.1表面能与表面张力 124

7.1.1表面能的物理意义 124

7.1.2影响表面张力的因素 125

7.1.3固体表面能的近似计算 126

7.1.4表面现象的热力学判据 127

7.2润湿现象及毛细管现象 128

7.2.1润湿现象 128

7.2.2毛细管现象 130

7.3曲界面热力学 131

7.3.1弯曲界面对平衡条件的影响 131

7.3.2液滴的蒸气压 132

7.3.3表面能的测定 132

7.3.4微小晶粒的熔点 134

7.3.5微小晶粒的溶解度 135

7.3.6分散度对分解压的影响 136

7.4表面吸附与内吸附 136

7.4.1Gibbs等温吸附方程 136

7.4.2Langmiur等温吸附方程 138

第8章 统计热力学基础 140

8.1统计热力学概述 140

8.1.1统计热力学的任务 140

8.1.2宏观态、微观态和系综 140

8.1.3微观状态数与最可几分布 141

8.1.4Boltzmann假定 143

8.1.5Boltzmann分布 144

8.1.6配分函数 147

8.2熵的统计概念 149

8.2.1熵的影响因素 149

8.2.2热温熵 149

8.2.3配置熵 150

8.2.4振动熵和磁性熵 151

8.3理想气体的状态方程 153

8.4晶体的热容 154

8.5热力学第三定律 156

8.6聚合物溶液的混合熵 156

8.7橡胶的弹性 158

附录 164

1．热力学常数 164

2．本书所用符号及说明 164

3．某些单质、化合物的热容、标准生成热、标准生成自由能及标准熵 167

4．某些有机化合物在标准状态下的燃烧热（298K） 172

5．某些物质的平均热容Cp 173

6．某些物质的相变温度及相变热 173

参考书目 174