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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△G113

2.相变过程的△G114

3.化学反应的△G117

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