От редактора русского издания ... 7

Предисловие ... 26

Глава 1. Первый закон термодинамики ... 29
1. Закон сохранения массы и энергии ... 29
2. Внутренняя энергия ... 30
3 Теплота ... 34
4. Работа ... 34
5. Баланс энергии ... 37
6. Уравнение Бернулли ... 39
7. Изменение энергии в однофазной системе с постоянным составом ... 40
8. Изменение теплоемкости с температурой ... 49
9. Изменение энергии в однофазной системе постоянного состава при стационарном процессе ... 53
10. Изменение энергии при фазовом превращении ... 59
11. Изменение энергии при химических реакциях ... 62
Задачи ... 67

Глава 2. Уровни внутренней энергии ... 69
1. Внутренняя энергия ... 69
2. Квантовая теория ... 70
3. Распространение волн в упругой среде ... 72
4. Волновое уравнение для атомных систем ... 74
5. Поступательная энергия свободной частицы ... 76
6. Поступательные энергетические уровни частицы в ящике ... 77
7. Энергетические уровни жесткого ротатора ... 79
8. Энергетические уровни гармонического осциллятора ... 83
Задачи ... 90

Глава 3. Статистические распределения ... 91
1. Одна группа частиц на энергетическом уровне ... 91
2. Несколько частиц на одном энергетическом уровне ... 92
3. Распределение Больцмана ... 97
4. Распределение Ферми—Дирака ... 98
5. Распределение Бозе—Эйнштейна ... 100
6. Распределение Больцмана как приближение для неразличимых частиц ... 103
7. Вычисление л ... 103
8. Поступательная сумма состояний ... 104
9. Вырождение поступательных энергетических уровней ... 105
10. Вычисление м ... 106
11. Сумма состояний для жесткого ротатора ... 108
12. Сумма состояний для гармонического осциллятора ... 109
Задачи ... 113

Глава 4. Статистическое вычисление термодинамических функций ... 114
1. Внутренняя энергия ... 115
2. Теплоемкость ... 119
3. Число размещений для наиболее вероятного распределения ... 128
4. Изменение энергии в замкнутой однофазной системе определенного состава ... 130
5. Теплота ... 131
6. Работа ... 132
7. Энтропия ... 132
8. Энтальпия ... 146
9. Свободные энергии ... 146
Задачи ... 148

Глава 5. Эмпирическое определение термодинамических функций ... 149
1. Правило фаз ... 149
2. Вывод дифференциальных уравнений ... 150
3. Интегрирование частных дифференциальных уравнений первого порядка ... 156
4. Экспериментальные данные pvT ... 158
5. Алгебраическое уравнение состояния ... 163
6. Обобщенный фактор сжимаемости ... 169
7. Термодинамические графики и таблицы ... 183
Задачи ... 188

Глава 6. Второй закон термодинамики ... 189
1. Введение ... 189
2. Самопроизвольный переход теплоты ... 190
3. Самопроизвольное расширение газа ... 191
4. Самопроизвольное необратимое смешивание двух идеальных газов ... 193
5. Обратимость ... 194
6. Превращение теплоты в работу ... 196
7. Обратимые циклы теплового двигателя ... 197
8. Полезная работа ... 201
9. Рассеянная энергия ... 203
10. Термодинамический анализ процессов ... 207
Задачи ... 210

Глава 7. Термодинамические свойства растворов ... 212
1. Однофазные растворы переменного состава ... 212
2. Парциальные мольные величины ... 213
3. Влияние состава на парциальные мольные величины ... 214
4. Химические потенциалы ... 218
5. Вычисление парциальных мольных величин ... 221
Задачи ... 231

Глава 8. Критерий равновесия ... 232
1. Общий критерий равновесия ... 232
2. Критерий термического равновесия ... 233
3. Критерий фазового равновесия ... 234
4. Критерий фазового равновесия, выраженный через сумму состояний ... 235
5. Критерий равновесия, выраженный через свободную энергию Гельмгольца ... 237
6. Критерий фазового равновесия, выраженный через химический потенциал ... 238
7. Критерий фазового равновесия, выраженный через фугитивность ... 238
8. Критерий химического равновесия ... 245
9. Вычисление фугитивности ... 246
10. Вычисление коэффициента активности ... 257
11. Влияние температуры на фугитивность и коэффициент активности ... 261
Задачи ... 263

Глава 9. Фазовое равновесие ... 264
1. Равновесие твердое вещество — пар чистого компонента ... 264
2. Адсорбция пара на твердых поверхностях ... 269
3. Равновесие пар — жидкость для чистых компонентов ... 272
4. Равновесие пар — жидкость для смесей ... 273
Задачи ... 292

Глава 10. Химическое равновесие ... 292
1. Вычисление константы химического равновесия ... 294
2. Определение равновесного состава ... 298
3. Параллельные реакции ... 304
4. Температура адиабатных реакций ... 311
Задачи ... 314

Литература ... 315

Приложения ... 317

Назад, на страницу описания