1 热力学发展简史 1
1.1 古代对热的认识 1
1.2 卡诺定理 2
1.3 热的本质 6
1.4 热力学第一定律 8
1.5 绝对温标 10
1.6 热力学第二定律 11
1.7 熵函数及熵增原理 13
1.8 大量粒子群体的宏观变化规律 16
1.9 经典热力学的发展和局限性 18
1.10 现代热力学的孕育期 23
1.11 现代热力学的发展 25
参考文献 27
2 经典热力学基础 30
2.1 热力学基本定律的经典数学表达式 30
2.2 经典的平衡热力学 33
2.3 经典的非平衡热力学 37
2.4 平衡的判据 38
2.5 熵变的计算 40
2.6 吉布斯自由能与温度或压强的关系 45
2.7 化学势与温度或压强的关系 47
2.8 化学反应的吉布斯自由能变化 51
2.9 经典热力学的适用范围 55
参考文献 56
3 现代热力学基础 57
3.1 热力学基本定律的普适数学表达式 58
3.2 现代热力学的若干基础概念 61
3.2.1 自发过程的方向性 61
3.2.2 随时间变化的不可逆性 62
3.2.3 平衡态、非平衡定态和非平衡态 62
3.2.4 可逆过程和不可逆过程 63
3.2.5 非耗散过程和耗散过程 64
3.3 局域平衡近似 65
3.4 熵产生的计算 67
3.5 热力学的经典和传统分类系统 70
3.5.1 热力学的经典分类系统 70
3.5.2 热力学的传统分类系统 71
3.6 经典和现代热力学的分水岭 73
3.7 热力学的现代分类系统 76
参考文献 80
4 耗散热力学 82
4.1 耗散热力学 82
4.2 线性耗散热力学和倒易关系 85
4.3 循环反应 87
4.4 熵产生最小化原理 89
4.5 非线性耗散热力学和耗散结构 91
4.6 贝纳德图案 92
4.7 激光发射 94
4.8 化学振荡 95
4.9 杜林结构和传播波 100
参考文献 103
5 激活低压金刚石合成的热力学耦合模型 105
5.1 高压人造金刚石合成 105
5.2 激活低压气相生长人造金刚石 108
5.3 超平衡原子氢择优腐蚀的动力学模型 113
5.4 20世纪80年代的一些热力学理论 114
5.4.1 准平衡模型 115
5.4.2 表面反应热力学模型 117
5.4.3 缺陷诱导稳定化模型 120
5.5 热力学耦合模型 121
5.6 低压金刚石热力学耦合的机理 123
5.7 20世纪90年代其他低压金刚石合成的热力学模型 126
参考文献 131
6 非耗散热力学和非平衡相图 134
6.1 一个简单的数学问题 134
6.2 计算相图的本质 136
6.3 非耗散热力学和非平衡相图 138
6.4 激活石墨的热力学数据 140
6.4.1 吉布斯自由能法 140
6.4.2 平衡常数法 142
6.5 非平衡相图的计算原理 145
6.6 非平衡相图的计算方法 146
6.7 C-H体系的T-X非平衡相图 149
6.8 C-H和C-O体系的T-p-X非平衡相图 152
6.9 C-（H+O）体系的T-X非平衡相图 155
参考文献 158
7 非耗散热力学和非平衡相图（续） 160
7.1 巴赫曼的C-H-O体系经验相图 160
7.2 C-H-O体系的非平衡投影相图 162
7.3 温度、压强范围对C-H-O体系投影相图的影响 165
7.4 马林奈里的C-H-O体系精确经验相图 166
7.5 C-H-O体系的非平衡截面相图 167
7.6 C-H-X三元体系的非平衡相图 169
7.7 C-H体系气相成分的非平衡相图 169
7.8 气相成分对低压金刚石晶向生长的影响 172
7.9 低压cBN合成的非平衡相图 175
参考文献 181
8 热力学的持续发展及应用展望 184
8.1 平衡态和非平衡定态体系中的涨落现象 184
8.2 环绕热力学耦合的长期争论 186
8.3 热力学分类系统的相关讨论 196
8.4 热力学的适用范围 200
8.5 热力学耦合原理在生命体系中的应用 203
8.6 关于“小体系的非平衡热力学” 207
8.7 热力学在社会科学中的应用 209
8.8 结语 210
参考文献 212
索引 215