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引言 1

第一章 热力学第一定律 6

1-1 热力学第一定律 7

1.内能是状态函数 7

2.热和功的概念 8

3.热力学第一定律的数学表达式 9

1-2 功的几种形式及膨胀功的计算 9

1.功的几种形式 9

2.膨胀功 10

3.可逆过程与不可逆过程 13

1-3 热及其计算 17

1.单纯变温过程中热的计算 17

2.相变过程中的热 20

3.恒容热 21

4.等压热及焓 21

1.理想气体的内能及焓只是温度的函数 23

1-4 热力学第一定律在理想气体中的几点应用 23

2.理想气体的绝热可逆过程方程式 27

3.理想气体在卡诺循环中功和热的计算 32

1-5 热力学第一定律在实际气体中的应用 36

1.节流膨胀 36

2.气体的液化 39

习题 41

1.化学反应热效应的定义 45

2-1 化学反应热效应 45

第二章 热化学 45

2.反应进度 46

3.热化学方程式的写法 46

4.恒容热效应与等压热效应的关系 48

2-2 盖斯定律 49

1.图解法 52

2.代数运算法 52

2-3 生成热与燃烧热 54

1.生成热 54

2.燃烧热 57

2-4 反应热与温度的关系——基尔霍夫公式 59

习题 64

第三章 热力学第二定律 68

3-1 自发过程的方向和限度 70

1.自发过程都具有确定的方向和限度 70

2.自发过程的不可逆性 71

3.各种自发过程不可逆性的相关性 73

1.热力学第二定律的经典叙述 76

3-2 熵 76

2.卡诺热机的效率与卡诺定理 78

3.可逆过程的热温商及熵函数的引出 81

4.不可逆过程的热温商与熵变的关系 83

5.克劳休斯不等式——热力学第二定律的数学表达式 85

6.熵增原理 86

7.熵变的计算 87

8.克劳休斯不等式及熵增原理运用简例 91

9.熵的物理意义及熵增原理的微观本质 94

10.热力学第三定律及规定熵 98

3-3 亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能 101

1.热力学第一、第二定律联合表示式 101

2.亥姆霍兹自由能 101

3.吉布斯自由能 103

4.吉氏自由能判据与亥氏自由能判据 104

5.其它条件下的一些判据 107

3-4 几个热力学函数间的关系 108

1.五个热力学函数之间的关系 108

2.热力学函数的基本数学关系式 109

3.麦克斯威尔关系式 111

3-5 吉氏自由能改变量的计算 113

1.等温单纯状态变化的△G 113

2.相变过程的△G 114

3.化学反应的△G 117

4.△G随温度的变化——吉布斯-亥姆霍兹方程 120

习题 122

1.偏摩尔量的定义 126

第四章 多组分系统中物质的化学势 126

4-1 多组分系统中物质的偏摩尔量 126

2.偏摩尔量的集合公式 130

3.吉布斯-杜亥姆公式 131

4-2 化学势及其作为判据的功用 133

1.化学势的定义 133

2.化学势作为判据的功用 134

4-3 各种形态物质的化学势表示式 137

1.理想气体的化学势表示式 137

2.实际气体的化学势表示式 138

3.理想溶液中物质的化学势表示式 141

4.稀溶液中物质的化学势表示式 145

5.非理想溶液中物质的化学势表示式 150

4-4 化学势的应用例——稀溶液的依数性 156

1.凝固点降低 157

2.沸点升高 160

3.渗透压 161

习题 164

第五章 化学平衡 168

5-1 化学反应的方向及限度 168

1.为什么普遍有化学平衡存在 168

2.化学反应的方向及平衡的条件 171

3.标准平衡常数 174

4.化学反应等温式——判断反应方向及限度的公式 176

5-2 标准平衡常数与经验平衡常数 180

1.气相反应的平衡常数 181

2.液相反应的平衡常数 184

3.气固相反应的平衡常数 185

5-2 平衡常数及△rG?的得来 188

1.实验测定法 188

2.利用△rH?和△rS?计算△rG?及平衡常数 190

3.利用标准生成吉氏自由能计算△rG?及K? 192

5-4 平衡常数的应用例 193

1.了解反应限度、估计反应可能性 194

2.判断指定活度商情况下反应进行的方向 195

3.计算反应物的理论转化率及系统平衡组成 197

4.其它 203

5-5 人为可控制的条件对平衡的影响 205

1.浓度或分压对平衡的影响 206

2.总压对平衡的影响 207

3.惰性气体对平衡的影响 209

4.温度对平衡常数的影响 210

习题 217

第六章 相平衡 224

6-1 相律 225

1.几个重要概念 225

2.相律的推导 230

6-2 单组分系统 234

1.克拉贝龙方程 234

2.单组分系统相图一例——水的相图 239

6-3 二组分气-液系统 242

1.完全互溶系统 243

2.部分互溶系统 257

3.完全不互溶系统及水蒸气蒸馏 260

6-4 二组分固-液系统 263

1.固相完全不互溶系统——简单低共熔系统 264

2.固相部分互溶系统及固相完全互溶系统 273

3.生成新化合物的系统 280

6-5 三组分系统 284

1.三角坐标图的组成表示法 285

2.二盐—水的三组分统 286

3.部分互溶液体的三组分系统 290

习题 292

附录 299

Ⅰ.某些单质、化合物的热容、标准生成热、标准生成吉氏自由能及标准熵 299

Ⅱ.某些有机化合物在标准状态下的燃烧热(298K) 311

Ⅲ.常用物理常数 313

Ⅳ.常用数学公式 313

习题答案 316