《21世紀(jì)高等院校教材:物理化學(xué)》是在總結(jié)多年本科物理化學(xué)課程教學(xué)工作經(jīng)驗的基礎(chǔ)上編寫而成的,內(nèi)容包括氣體、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、多組分體系熱力學(xué)、化學(xué)平衡、相平衡、統(tǒng)計熱力學(xué)基礎(chǔ)、界面現(xiàn)象、傳遞現(xiàn)象、宏觀反應(yīng)動力學(xué)、基元反應(yīng)速率理論、各類反應(yīng)的動力學(xué)、電解質(zhì)溶液、電化學(xué)平衡、電極過程、膠體化學(xué)等,共十六章!21世紀(jì)高等院校教材:物理化學(xué)》著重闡述基本概念、基本原理、基本方法及其應(yīng)用,配有例題和習(xí)題;表述詳細(xì),論述系統(tǒng),便于學(xué)生自學(xué);將超臨界流體化學(xué)、生物電化學(xué)、固體電解質(zhì)、膜催化反應(yīng)、光催化與納米材料等內(nèi)容編入有關(guān)章節(jié),使《21世紀(jì)高等院校教材:物理化學(xué)》既保留傳統(tǒng)的基礎(chǔ)內(nèi)容,又能反映學(xué)科的發(fā)展,利于學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí);《21世紀(jì)高等院校教材:物理化學(xué)》適用于化學(xué)類專業(yè)(化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、材料科學(xué)與工程、化工、冶金等)和近化學(xué)類專業(yè)(生物學(xué)、生物技術(shù)、藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)與工程、輕工、食品等)用作教材和參考書。
前言
第1章 氣體
1.1 理想氣體
1.1.1 氣體狀態(tài)
1.1.2 氣體定律
1.2 實際氣體
1.2.1 實際氣體的行為
1.2.2 實際氣體的等溫線及臨界點
1.2.3 范德華方程
1.2.4 對應(yīng)狀態(tài)原理與壓縮因子圖
習(xí)題
第2章 熱力學(xué)第一定律
2.1 基本概念及術(shù)語
2.1.1 體系與環(huán)境
2.1.2 熱力學(xué)變量
2.1.3 熱與功
2.1.4 熱力學(xué)平衡態(tài)
2.1.5 可逆過程
2.2 熱力學(xué)第零定律
2.2.1 熱力學(xué)第零定律
2.2.2 溫度的概念
2.2.3 理想氣體溫標(biāo)
2.3 熱力學(xué)第一定律
2.4 焓和熱容
2.5 熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用
2.5.1 理想氣體的熱力學(xué)能
2.5.2 理想氣體的熱容差
2.5.3 絕熱可逆途徑方程式和絕熱功
2.5.4 卡諾循環(huán)
2.5.5 焦耳一湯姆孫效應(yīng)與氣體的液化
2.6 熱化學(xué)
2.6.1 反應(yīng)熱效應(yīng)的測定
2.6.2 等壓熱效應(yīng)與等容熱效應(yīng)
2.6.3 反應(yīng)進(jìn)度
2.6.4 熱化學(xué)方程式
2.6.5 赫斯定律
2.6.6 生成焓
2.6.7 燃燒焓
2.6.8 溶解熱與稀釋熱
2.6.9 反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系——基爾霍夫公式
2.6.10 火焰溫度的計算
2.6.11 反應(yīng)器的熱量衡算
習(xí)題
第3章 熱力學(xué)第二定律
3.1 自發(fā)過程的方向性-一熱力學(xué)第二定律的實踐基礎(chǔ)
3.1.1 摩擦過程
3.1.2 熱傳導(dǎo)過程
3.1.3 自由膨脹過程
3.1.4 化學(xué)過程
3.1.5 自發(fā)過程的共同特征
3.2 熱力學(xué)第二定律
3.2.1 熱力學(xué)第二定律的文字表述
3.2.2 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計意義
3.3 熵函數(shù)的引出及熵判據(jù)
3.3.1 熵——描述體系狀態(tài)的一個熱力學(xué)函數(shù)
3.3.2 卡諾定理
3.3.3 熵的定義
3.3.4 克勞修斯不等式
3.3.5 熵增加原理
3.3.6 熵和無用能
3.4 熵變的計算
3.4.1 等溫可逆過程
3.4.2 非等溫可逆過程
3.4.3 理想氣體變化過程
3.4.4 不可逆過程
3.4.5 化學(xué)過程的熵變
3.4.6 T-S圖及其應(yīng)用
3.5 亥姆霍茲自由能、吉布斯自由能和平衡判據(jù)
3.5.1 亥姆霍茲自由能和吉布斯自由能
3.5.2 平衡判據(jù)
3.6 熱力學(xué)函數(shù)間的數(shù)學(xué)關(guān)系式
……
第四章 多組分體系熱力學(xué)
第五章 化學(xué)平衡
第六章 相平衡
第七章 統(tǒng)計熱力學(xué)基礎(chǔ)
第八章 宏觀反應(yīng)動力學(xué)
第九章 基元反應(yīng)速率理論
第十章 各類反應(yīng)的動力學(xué)
第十一章 電解質(zhì)溶液
第十二章 電化學(xué)平衡
第十三章 電極過程
第十四章 界面現(xiàn)象
第十五章 膠體化學(xué)
習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)
附錄
圖9-10是常用的交叉分子束裝置圖,它由束源、速度選擇器、散射室、檢測器和產(chǎn)物速度分析器等幾個主要部分組成。
分子束是在高真空的容器中飛行的一束分子,它是由束源中發(fā)射出來的。早期使用的束源是由加熱爐產(chǎn)生的溢流束,分子束從束源的小孔中溢出,經(jīng)過幾個狹縫準(zhǔn)直地進(jìn)入高真空的散射室。由于此種分子束是由分子的熱運動擴(kuò)散而形成的,故稱為溢流束或擴(kuò)散束,束中分子的速度遵循玻耳茲曼分布。產(chǎn)生束源的設(shè)備常簡稱為“爐子”,一般控制爐內(nèi)壓力使其低于13Pa,以使?fàn)t內(nèi)的分子平均自由程遠(yuǎn)大于爐子小孔的尺寸和狹縫的寬度,使分子無碰撞地自由流出。這種束源結(jié)構(gòu)簡單、易控制,但缺點是束流強度低、速度分布較寬。
近年來常使用超聲噴嘴束源,源內(nèi)壓力可高于大氣壓力的幾十倍,突然以超聲速絕熱向真空膨脹,分子由隨機的熱運動轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄏ虻挠行蚴,它具有較大的平動能,同時由于絕熱膨脹后溫度很低可使轉(zhuǎn)動和振動處于基態(tài)。這種分子束的速度分布比較窄,不需要外加速度選擇器,噴嘴源本身通過壓力的調(diào)節(jié)就起著速度選擇作用。
……