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編輯推薦： 本书分为6章， 除了第1章气体之外， 其余几章都是关于热力学定律的内容， 包括理论和应用。这些内容反复出现在各门学科当中时， 并不意味着它们不重要，恰恰相反， 这正好说明它们非常重要。白杨老师正是考虑到这一点，结合自己多年教学和学习经验，将一些物理化学课堂上的难点和重点，以及有趣的细节浓缩， 编写了本书。希望本书能够对正在学习物理化学的同学们有所裨益。 內容簡介： 本书包含绪论及六章内容。绪论介绍了物理化学的学科特点、物理量及有效数字。章气体主要介绍了低压气体定律、理想气体状态方程、范德华方程和气体液化。除了章外，其余五章都是关于热力学三大定律以及从中得到的各种热力学方程和关系式，包括热力学的基本概念、热力学三大定律的应用及相应判据、各种热力学函数变的计算、热力学函数的基本关系式。本书适用于高等院校化学化工及相关专业本科生学习了解相关内容的物理化学课程，也适用于相关内容的考研复习。 關於作者： 白杨，北京理工大学应用化学博士，留校以来长期从事物理化学及相关课程教学，包括“物理化学”、“物理化学实验”、“非平衡态热力学”、“群论在化学中的应用”、“结构化学”、“材料化学”、“基础量子化学”等多门本科生或研究生课程，以及“化学简史”和“近代化学的发展”等通识课程。因为在求学过程中曾经遇到过很多的优秀老师，大到人生观价值观，小到教学风格，都受到了他们强烈的影响，所以非常愿意以自己的努力把这种影响传递下去，让更多的人了解化学、喜欢化学、热爱化学，并从化学中汲取到力量。 目錄： 绪论 第1 章　 气体 　 § 1. 1　 理想气体状态方程 　 　 1. 1. 1　 标准压力 　 　 1. 1. 2　 低压气体状态方程 　 　 练习1 　 　 1. 1. 3　 理想气体模型 ……………………………………………………………… 013 　 　 1. 1. 4　 理想气体混合物 …………………………………………………………… 014 　 　 1. 1. 5　 道尔顿分压定律 …………………………………………………………… 016 　 　 练习2 ……………………………………………………………………………… 017 　 　 1. 1. 6　 阿马伽分体积定律 ………………………………………………………… 017 　 § 1. 2　 范德华方程 …………………………………………………………………… 018 　 　 1. 2. 1　 描述真实气体 pVT 关系的方法 …………………………………………… 018 　 　 1. 2. 2　 范德华方程 ………………………………………………………………… 019 　 　 练习3 ……………………………………………………………………………… 021 　 § 1. 3　 气体液化 ……………………………………………………………………… 021 　 　 1. 3. 1　 液体的饱和蒸气压 ………………………………………………………… 021 　 　 练习4 ……………………………………………………………………………… 022 　 　 1. 3. 2　 临界参数 …………………………………………………………………… 022 　 　 第1 章　 习题 ……………………………………………………………………… 023 　 　 参考文献 …………………………………………………………………………… 024 第2 章　 热力学定律 …………………………………………………………… 025 　 § 2. 1　 热力学第零定律 ……………………………………………………………… 025 　 　 2. 1. 1　 热力学的研究内容 ………………………………………………………… 025 　 　 练习5 ……………………………………………………………………………… 025 　 　 2. 1. 2　 热力学第零定律 …………………………………………………………… 025 　 § 2. 2　 热力学中的基本概念 ………………………………………………………… 026 　 　 2. 2. 1　 系统和环境 ………………………………………………………………… 026 　 　 2. 2. 2　 状态和状态函数 …………………………………………………………… 027 　 　 2. 2. 3　 状态函数的偏微商性质 …………………………………………………… 028 　 　 练习6 ……………………………………………………………………………… 029 　 　 2. 2. 4　 广度性质和强度性质 ……………………………………………………… 030 　 　 2. 2. 5　 热力学平衡态 ……………………………………………………………… 030 　 　 2. 2. 6　 过程和途径 ………………………………………………………………… 030 　 　 练习7 ……………………………………………………………………………… 031 　 § 2. 3　 功、 热和热力学能 …………………………………………………………… 031 　 　 2. 3. 1　 功 …………………………………………………………………………… 031 　 　 练习8 ……………………………………………………………………………… 034 　 　 2. 3. 2　 热 …………………………………………………………………………… 034 　 　 2. 3. 3　 热力学能 …………………………………………………………………… 034 　 § 2. 4　 热力学定律 ……………………………………………………………… 035 　 　 2. 4. 1　 热力学定律的数学表达式 …………………………………………… 035 　 　 2. 4. 2　 热力学定律的文字表述 ……………………………………………… 036 　 　 练习9 ……………………………………………………………………………… 037 　 § 2. 5　 焓和反应进度 ………………………………………………………………… 038 　 　 2. 5. 1　 焓 …………………………………………………………………………… 038 　 　 练习10 ……………………………………………………………………………… 040 　 　 2. 5. 2　 反应进度 …………………………………………………………………… 040 　 　 第2 章　 习题 ……………………………………………………………………… 043 　 　 参考文献 …………………………………………………………………………… 045 第3 章　 热力学定律的应用 ………………………………………………… 046 　 § 3. 1　 化学反应的热效应 …………………………………………………………… 046 　 　 3. 1. 1　 相变热 ……………………………………………………………………… 046 　 　 3. 1. 2　 溶解热 ……………………………………………………………………… 047 　 　 3. 1. 3　 稀释热 ……………………………………………………………………… 047 　 　 3. 1. 4　 标准摩尔焓变 ……………………………………………………………… 048 　 　 3. 1. 5　 标准摩尔生成焓 …………………………………………………………… 048 　 　 3. 1. 6　 离子标准摩尔生成焓 ……………………………………………………… 049 　 　 练习11 ……………………………………………………………………………… 050 　 　 3. 1. 7　 标准摩尔燃烧焓 …………………………………………………………… 050 　 § 3. 2　 热化学方程式和盖斯定律 …………………………………………………… 050 　 　 3. 2. 1　 热化学方程式 ……………………………………………………………… 050 　 　 3. 2. 2　 盖斯定律 …………………………………………………………………… 051 　 　 练习12 ……………………………………………………………………………… 052 　 § 3. 3　 定容热容和定压热容 ………………………………………………………… 052 　 　 3. 3. 1　 热容 ………………………………………………………………………… 052 　 　 3. 3. 2　 定容热容和定压热容 ……………………………………………………… 053 　 　 3. 3. 3　 理想气体定压热容和定容热容的关系 …………………………………… 054 　 　 练习13 ……………………………………………………………………………… 055 　 § 3. 4　 理想气体的绝热可逆过程、 多方过程和相变过程 ………………………… 055 　 　 3. 4. 1　 理想气体绝热可逆过程 …………………………………………………… 055 　 　 练习14 ……………………………………………………………………………… 057 　 　 练习15 ……………………………………………………………………………… 057 　 　 3. 4. 2　 多方过程 …………………………………………………………………… 058 　 　 3. 4. 3　 相变过程 …………………………………………………………………… 059 　 　 练习16 ……………………………………………………………………………… 060 　 § 3. 5　 理想气体的热力学能和焓与温度的关系 …………………………………… 060 　 　 3. 5. 1　 焦耳实验 …………………………………………………………………… 060 　 　 3. 5. 2　 焦耳 -汤姆逊实验 ………………………………………………………… 061 　 § 3. 6　 基尔霍夫定律 ………………………………………………………………… 064 　 　 第3 章　 习题 ……………………………………………………………………… 065 　 　 参考文献 …………………………………………………………………………… 066 第4 章　 热力学第二定律 …………………………………………………………… 067 　 § 4. 1　 熵 ……………………………………………………………………………… 067 　 　 4. 1. 1　 自发变化的方向 …………………………………………………………… 067 　 　 4. 1. 2　 自发变化的特征 …………………………………………………………… 067 　 　 练习17 ……………………………………………………………………………… 068 　 　 4. 1. 3　 熵的统计观点 ……………………………………………………………… 068 　 § 4. 2　 热力学第二定律 ……………………………………………………………… 070 　 　 4. 2. 1　 热机和制冷机 ……………………………………………………………… 070 　 　 4. 2. 2　 热力学第二定律的两种表述 ……………………………………………… 071 　 　 4. 2. 3　 卡诺循环和卡诺定理 ……………………………………………………… 073 　 　 4. 2. 4　 理想气体的卡诺循环 ……………………………………………………… 074 　 　 练习18 ……………………………………………………………………………… 076 　 　 4. 2. 5　 热力学温标 ………………………………………………………………… 077 　 § 4. 3　 过程可自发进行的判据 ……………………………………………………… 078 　 　 4. 3. 1　 卡诺循环的热温商 ………………………………………………………… 078 　 　 4. 3. 2　 克劳修斯不等式 …………………………………………………………… 079 　 　 4. 3. 3　 熵判据 ……………………………………………………………………… 081 　 　 练习19 ……………………………………………………………………………… 082 　 　 4. 3. 4　 系统熵变的计算 …………………………………………………………… 082 　 　 4. 3. 5　 环境熵变的计算 …………………………………………………………… 083 　 　 练习20 ……………………………………………………………………………… 086 　 　 第4 章　 习题 ……………………………………………………………………… 087 　 　 参考文献 …………………………………………………………………………… 088 第5 章　 热力学第二定律的应用 ………………………………………………… 089 　 § 5. 1　 亥姆霍茨函数判据和吉布斯函数判据 ……………………………………… 089 　 　 5. 1. 1　 亥姆霍茨函数和亥姆霍茨函数判据 ……………………………………… 089 　 　 5. 1. 2　 吉布斯函数和吉布斯函数判据 …………………………………………… 092 　 　 练习21 ……………………………………………………………………………… 094 　 § 5. 2　 热力学函数基本关系式 ……………………………………………………… 095 　 　 5. 2. 1　 热力学基本方程 …………………………………………………………… 095 　 　 练习22 ……………………………………………………………………………… 097 　 　 5. 2. 2　 麦克斯韦关系式 …………………………………………………………… 097 　 　 练习23 ……………………………………………………………………………… 098 　 　 5. 2. 3　 热力学状态方程 …………………………………………………………… 098 　 　 5. 2. 4　 吉布斯 -亥姆霍茨方程 …………………………………………………… 098 　 　 5. 2. 5　 吉布斯函数与压力的关系 ………………………………………………… 100 　 　 练习24 ……………………………………………………………………………… 101 　 § 5. 3　 热力学函数变的计算 ………………………………………………………… 101 　 　 5. 3. 1　 利用麦克斯韦关系式计算热力学能变和焓变 …………………………… 101 　 　 5. 3. 2　 熵变的计算 ………………………………………………………………… 102 　 　 练习25 ……………………………………………………………………………… 104 　 　 练习26 ……………………………………………………………………………… 105 　 　 5. 3. 3　 吉布斯函数变的计算 ……………………………………………………… 108 　 　 5. 3. 4　 亥姆霍茨函数变的计算 …………………………………………………… 110 　 　 第5 章　 习题 ……………………………………………………………………… 111 　 　 参考文献 …………………………………………………………………………… 113 第6 章　 热力学第三定律 …………………………………………………………… 114 　 § 6. 1　 能斯特热定理 ………………………………………………………………… 114 　 § 6. 2　 规定摩尔熵和标准摩尔熵 …………………………………………………… 116 　 § 6. 3　 化学反应熵变计算 …………………………………………………………… 116 　 　 第6 章　 习题 ……………………………………………………………………… 118 　 　 参考文献 …………………………………………………………………………… 119 內容試閱： 从本书的书名可知， 这并不是一本传统意义上的物理化学教材，所以从广度上来说， 其覆盖度可能不够广泛; 从深度上来说， 也可能有所不及。既然名为“笔记”， 那么其实它就是一本笔记， 记载了一些物理化学课堂上的难点和重点， 以及有趣的细节。 因为物理化学涉及较多的数学、物理方面的内容， 为了方便查找， 相关知识在脚注中可以找到。对于一些比较常见的图表和实验数据， 因为它们很容易从其他教材中得到， 所以本书将不再特别给出。 20 多年前， 当我坐在物理化学课堂上边听课边记笔记的时候，是不会想到有一天连“记笔记” 也会变成一种稀缺技能的。我现在所接触的大多数同学， 已经不能适应上课还要记笔记的过程。他们依赖于老师给的PPT， 从而省去了课堂记录的过程。 还是20 多年前， 我刚进入大学， 系主任对新生进行专业教育，他说: “我们培养的是工程师而不是科学家， 所以我们采取适合工程师的培养方式。” 我上节无机化学课的时候， 老师说: “你们必须学会记笔记， 必须学会在很短的时间内掌握重点并记录下来， 这是一项很重要的技能， 你们必须培养起来。” 我的次无机化学实验的内容是加工玻璃棒， 实验老师说: “以后你们不会有很多亲自烧制玻璃仪器的机会， 但是， 我们培养学生的目标是， 在没有先进仪器可以直接使用的时候， 也能自己制备仪器完成实验。” 这就是我的母校的专业目标， 四年期间它一直一以贯之， 这种思想也深刻地烙印在我的心里。我希望我的学生也能够掌握记笔记的技能。记笔记， 其实是学习主动性的体现， 是主动掌握知识的开始。 很多年后我拜读了教我物理化学的老师新出的教材， 里面的每一页我都觉得十分亲切， 那里有很多我在课堂上记录过的内容， 还有很多新补充的前沿课题。老师把他一生的教学经验都浓缩在一本教材里， 看老师的书， 就仿佛又回到了当初的课堂。 我已经没有办法真的再回到那个课堂了， 也没有办法再向老师请教问题， 就以这本笔记作为献给各位老师的一份作业吧， 希望各位老师觉得没有白白教过我， 这是一个学生真挚的心愿。也希望这本笔记能对各位同学学习物理化学有所助益， 很久以后回忆起来，觉得物理化学也并不那么枯燥， 这是一个老师真诚的祝愿。 本书分为6 章， 除了第1 章气体之外， 其余几章都是关于热力学定律的内容， 包括理论和应用。很多课程都会讲到热力学三大定律， 同学们已经在大学物理和无机化学课程里接触过它们了。但是，当一些内容反复出现在各门学科当中时， 并不意味着它们不重要，恰恰相反， 这正好说明它们非常重要。 相对于其他学科， 物理化学中所关心的热力学三大定律有它们自己的特色， 其侧重点也和其他学科有所不同。希望本书能够对正在学习物理化学的同学们有所裨益。

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