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第1章 不可逆过程热力学的基本定律和基本方法2

1.1 不可逆过程热力学中第二定律的数学式和熵的导出2

第1篇 线性非平衡态热力学及其应用简介2

1.2 不可逆过程的例子——体系内热传导过程3

1.3 不可逆过程热力学的中心假设——局部平衡假设6

1.4 化学反应进度和反应亲合（和）势7

1.4.1 化学反应的熵增率7

1.4.2 电化学反应的熵增率8

1.5 线性规律——力和流的关系8

1.6 唯象方程11

1.7 热力学第二定律加在干涉系数上的某些限制12

1.8 空间对称性限制——居里（Curie）原理12

1.9 时间对称性的限制——昂色格倒易关系13

1.10 最小熵产生原理和定态稳定性14

2.1 化学反应中的耦合（同时）反应17

第2章 不可逆过程热力学的应用17

2.2 扩散与化学反应的定态耦合18

2.3 溶液体系中的索瑞效应和杜伏效应20

2.4 线性动电耦合现象21

2.4.1 流动电位（势）22

2.4.2 电渗透流22

2.4.3 电渗透压22

2.4.4 流动电流22

2.4.5 渗透压与浓度的关系23

2.5 线性热电耦合现象24

2.5.1 塞贝克（Seebeck）效应或热电效应EMF25

2.5.2 焦耳效应（Joule effect）25

2.5.3 傅里叶效应（Fourier effect）26

2.5.4 珀尔帖效应（Peltin effect）26

2.5.5 汤姆逊效应（Thomson effect）26

2.5.7 珀尔帖效应和汤姆逊效应的关系27

2.5.6 塞贝克效应和珀尔帖效应的关系27

2.6 热电耦合现象的应用28

2.6.1 热电偶28

2.6.2 温差发电——热电发电机28

2.6.3 热电制冷器或热电冰箱30

2.6.4 研制实际热电发电机和热电制冷机需要解决的问题31

2.7 电解过程的近似线性区33

2.8 热电池中的热电效应35

2.9 热离子发电37

2.10 线性热机械（力）耦合现象39

小结41

参考文献41

第2篇 非线性非平衡态热力学（耗散结构）简介44

第3章 非平衡系统的自组织现象44

3.1 贝纳（Benard）对流不稳定问题44

3.2 激光器45

3.4 化学振荡（生物钟）46

3.3 生物种群平衡（守恒振荡）46

第4章 耗散结构理论的发展过程49

4.1 热力学第二定律49

4.2 非平衡是有序之源50

第5章 非线性非平衡态热力学的主要研究成果53

5.1 李雅普诺夫稳定性理论53

5.2 非线性区熵产生的时间变化率57

5.3 非平衡定态的稳定性和耗散结构出现的可能性58

第6章 动力学稳定性分析和分支现象65

6.1 反应-扩散方程65

6.2 线性稳定性分析方法66

6.3 奇异点分类和极限环70

6.4 分支现象概述74

第7章 化学振荡79

7.1 Belousov-Zhabotinsky反应机理79

7.2 B-Z反应产生的条件83

7.3 化学多定态及化学滞后现象84

7.4 化学振荡反应在化工中的应用86

参考文献89

第3篇 混沌简介91

第8章 混沌现象91

8.1 混沌的最早实例——洛伦兹吸引子91

8.2 洛伦兹吸引子的形成及特性93

8.3 混沌模型94

8.4 倍周期分叉走向混沌96

第9章 化学混沌99

9.1 B-Z反应系统中的化学混沌99

9.2 电化学系统中的化学混沌101

9.3 表面催化反应中的化学混沌101

9.4 化学混沌的机理理论模型和控制103

9.4.1 化学混沌的机理103

9.4.2 化学混沌的理论模型105

9.4.3 化学混沌的控制106

参考文献108

第4篇 分形理论及应用简介110

第10章 分形理论简介110

10.1 分形概念的提出110

10.2 自相似性与标度不变性111

10.3 分形（分形维数）112

10.3.1 经典维数和拓扑维113

10.3.2 豪斯道夫（Hausdorff）维数与自相似维数113

10.3.3 规则分形114

10.3.3.1 康托点集115

10.3.3.2 科赫（Koch）曲线116

10.3.3.3 谢尔宾斯基（Sierpiski）垫片117

10.3.4 相关（关联）函数求维数119

10.3.5 盒维数（计盒维数）119

10.3.6 分形岛的周界与面积的关系和测分维的问题122

11.1 固体催化剂活性表面上的反应124

第11章 分形在多相催化中的应用124

11.1.1 用不同截面的吸附质对同一催化剂进行吸附的方法125

11.1.2 用相同吸附质对不同颗粒大小的催化剂进行吸附的方法126

11.1.3 盒维数法（计盒维数）128

11.2 分形在材料科学中的应用129

11.2.1 冶金多孔介质结构分形现象130

11.2.2 分形在梯度功能材料中的应用131

11.3 分形凝聚模型的建立及应用131

11.3.1 扩散限制凝聚模型或有限扩散凝聚（diffusion-limited aggregation,DLA）132

11.3.2 动力学集团凝聚模型134

11.3.3 反应控制凝聚（rection-limited aggregation,RLA）模型134

11.3.4 电化学分形生长135

11.3.5 分形结构金属铜的制备136

11.3.6 分形结构金属镍的制备136

11.3.7 气固相变时碘的分形凝聚137

12.1 分形渗流（逾渗）模型140

第12章 分形介质上的化学动力学简介140

12.1.1 渗流临界点附近的渗流指数142

12.1.2 渗流集团分形维数与临界指数的关系144

12.2 分形介质的反常扩散系数144

12.2.1 无规（随机）行走144

12.2.2 分形介质的无规行走145

12.2.3 在渗流结构中的扩散过程146

12.3 分形子谱维数147

12.4 分形介质反常的反应速率系数148

12.5 记忆效应和分数反应级数150

12.5.1 记忆效应151

12.5.2 分数反应级数151

第13章 表面催化反应中的多重分形153

13.1 多重分布的概念153

13.2 分形表面上反应概率分布的多重分形155

13.3 分形表面上反应选择性分布的多重分形161

参考文献163