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目 录 1

序言 1

绪论 1

编者的话 3

第一章气 体 10

§1-1低压下的气体规律性 10

一、气体的基本实验定律 10

二、理想气体 11

三、理想气体状态方程 12

四、气体常数R 13

§1-2气体分子运动学说 15

一、气体分子的速度分布 20

量分布 20

§1-3气体分子的速度分布和能 20

二、最大几率速度、平均速 25

度和方均根速度 25

三、分子的能量分布 27

§1-4实际气体对理想气体的偏 29

差 29

§1-5范德华气体状态方程 31

§1-6临界状态和临界常数 38

一、范德华等温线和实际气 38

体等温线 38

二、临界状态 39

三、对比状态原理 41

本章习题 45

本章小结 45

第二章热力学第一定律和热化学 51

§2-1热力学的基本概念 51

一、系统与环境 51

二、状态和状态函数 52

三、可逆过程与不可逆过程 54

§2-2热力学第一定律 55

一、热力学第一定律的实验 55

基础 55

二、热力学第一定律的数学 56

表达式 56

三、焓及焓的变化 72

气体的应用 75

四、热力学第一定律对理想 75

五、焦耳－汤姆逊效应 95

§2-3热化学 103

一、化学反应的热效应 103

二、恒压反应热与恒容反应 106

热 106

三、盖斯定律 108

四、键能与反应热效应 112

五、几种热效应 114

六、反应热与温度的关系 123

本章小结 130

本章习题 134

第三章热力学第二定律 141

§3-1热力学第二定律的说法及 141

含义 141

§3-2熵的提出 143

一、熵的含义 144

二、等温可逆过程中的熵变 148

△S=Qr/T 148

三、不可逆过程中△S＞Q/T 150

§3-3熵变的计算 152

一、可逆过程中熵变的计算 152

二、不可逆过程中熵变的计 154

算 154

三、一般的计算示例 162

§3-4孤立系统熵增大的证明 163

§3-5自由能 165

一、吉布斯自由能 165

用功 167

二、吉布斯自由能与最大有 167

三、荷姆贺滋自由能 169

§3-6各种热力学判据的解释 171

一、各种热力学判据的共同 171

特征 171

二、各种热力学判据的相互 173

关系 173

§3-7自由能变的计算 174

一、吉布斯自由能变公式 174

二、荷姆贺滋自由能变公式 175

及吉布斯－荷姆贺滋 175

方程 175

三、关于化学反应自由能变 178

的计算示例 178

四、克劳修斯－克拉贝龙方程 182

§3-8理想气体在等温过程中作 187

功的内因分析 187

§3-9熵产生与过程不可逆性的 190

量度 190

§3-10开放系统的熵变 192

本章小结 195

本章习题与问题 196

第四章溶 液 199

——热力学在多组分系统中的应用—— 199

§4-1溶液组成的表示法及其换 199

算 199

一、摩尔分数 199

二、质量摩尔浓度 199

三、体积摩尔浓度 200

§4-2偏摩尔数量 202

一、偏摩尔数量定义 204

二、偏摩尔数量的集合公式 206

三、吉布斯－杜亥姆公式 208

四、偏摩尔数量的求法 209

§4-3化学势 215

一、化学势的定义 215

二、化学势在相平衡系统中 218

的应用 218

三、化学势在化学反应中的 219

应用 219

四、气体的化学势 220

一、拉乌尔定律 227

§4-4拉乌尔定律与亨利定律 227

二、亨利定律 229

§4-5理想溶液 235

一、理想溶液的定义 235

二、理想溶液中各组分的化 236

学势 236

三、理想溶液形成过程中的 237

热力学量的变化 237

四、理想溶液的蒸气压－组 242

成图 242

§4-6稀溶液 245

一、稀溶液中溶质和溶剂的 245

化学势 245

二、稀溶液的依数性 247

§4-7非理想溶液 260

一、非理想溶液形成过程中 262

的热力学量的变化 262

二、非理想溶液中各组分的 263

化学势——活度的概 263

念 263

三、标准态 264

四、活度的测定 268

五、渗透系数 271

六、超额函数 272

§4-8分配定律 273

一、分配定律 273

二、溶质的萃取 275

本章小结 277

本章习题 278

第五章相平衡 284

——热力学在多相系统中的应用—— 284

§5-1相律 284

一、相、组分和自由度的概 284

念 284

二、相律的推导 288

§5-2单组分系统的相图 292

一、水的相图 292

二、相律对水相图的分析 293

§5-3二组分系统 299

一、完全互溶双液系 300

T-x图 319

二、部分互溶双液系的 319

三、不互溶双液系 324

四、二组分固液系统 327

§5-4三组分系统 346

一、等边三角形表示法 347

二、直角坐标表示法 350

三、水盐系统 351

四、部分互溶三液系统 358

本章小结 361

本章习题 364

第六章化学平衡 375

——热力学在化学反应系统中的应用—— 375

§6-1化学平衡的热力学条件 375

一、化学反应的自由能变化 375

二、化学平衡条件 376

三、平衡常数的推导 377

§6-2平衡常数的各种表示形式 378

一、平衡常数的一般形式 378

二、平衡常数的各种表示形 380

式及其相互关系 380

§6-3复相化学平衡 384

§6-4平衡常数的计算 389

一、根据反应的平衡浓度或 389

平衡体系的其它有关物 389

料量，计算平衡常数 389

件下的平衡常数，计算 391

化学反应的平衡转化率 391

二、已知化学反应在某种条 391

§6-5平衡常数的测定 398

一、平衡常数测定的一般方 398

法 398

二、平衡常数测定举例 400

§6-6化学反应的恒温方程式 403

§6-7化学反应的标准自由能变 408

化 408

一、化学反应的标准自由能 408

变化△G0的含义 408

二、化学反应标准自由能变 409

化的应用 409

三、化学反应标准自由能变 413

化的求法 413

§6-8化合物的标准生成自由能 415

§6-9温度对化学平衡的影响 417

一、吉布斯－荷姆贺滋公式 418

二、平衡常数随温度的变化 419

§6-10热力学第三定律 424

一、热力学第三定律的叙述 425

形式 425

二、绝对熵值的计算 427

三、以物质的标准熵数据计 429

算平衡常数的举例 429

§6-11其它因素对平衡的影响 429

一、浓度对平衡的影响 429

二、压力对平衡的影响 430

的影响 433

三、惰性气体的存在对平衡 433

§6-12勒夏忒列原理 436

本章小结 438

本章习题 440

上册主要参考书目 445

习题答案 446

附录Ⅰ热力学函数 451

附录Ⅱ标准燃烧热 456

附录Ⅲ热容与温度的关系 457

附录Ⅳ离子的标准生成热、标 461

准熵和标准自由焓 461

附录Ⅴ一些基本物理常数 462

附录Ⅵ能量转换因子 462

附录Ⅶ常用的微分、积分公式 463