物理化学 机械及材料类专业用 第4版【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

物理化学 机械及材料类专业用 第4版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

绪言1

第一章 热力学第一定律3

本章教学基本要求3

1-1热力学概论4

一、热力学的基本内容4

二、热力学研究的对象、方法及局限性4

三、热力学第零定律——温度的概念5

1-2热力学基本概念5

一、系统和环境6

二、系统的性质6

三、状态和状态函数6

四、过程和途径7

五、热力学平衡态8

六、热与功8

1-3体积功、可逆过程9

一、体积功9

二、功与过程10

三、可逆过程13

1-4热力学第一定律和热力学能14

一、热力学第一定律14

二、热力学能14

三、第一定律的数学表达式15

1-5等容热、等压热与焓15

一、等容热15

二、等压热16

三、焓16

1-6热容及其应用18

一、热容的定义和分类18

二、热容与温度的关系18

三、等压热容与等容热容的关系19

四、理想气体的热容19

五、等容变温过程20

六、等压变温过程20

七、焓与温度的关系21

1-7热力学第一定律对理想气体的应用22

一、理想气体的热力学能与焓——焦耳实验22

二、理想气体的简单状态变化过程23

三、理想气体的绝热过程24

1-8热力学第一定律对实际气体的应用27

一、焦耳-汤姆逊实验27

二、节流膨胀的热力学特征及焦耳-汤姆逊系数28

1-9热力学第一定律对相变化过程的应用28

一、相变焓28

二、平衡相变29

三、非平衡相变29

1-10热力学第一定律对化学变化过程的应用30

一、化学反应进度30

二、化学反应的摩尔热力学能和摩尔焓30

三、盖斯定律32

四、化学反应的标准摩尔焓33

五、由物质的标准摩尔生成焓和燃烧焓计算标准摩尔反应焓34

六、从键焓估算反应焓38

七、反应焓与温度的关系——基尔霍夫公式39

八、绝热反应（最高反应温度的计算）43

九、差示扫描量热法简介44

科学家小传45

思考题46

习题47

第二章 热力学第二定律51

本章教学基本要求51

2-1宏观过程的方向与限度52

一、自发过程举例52

二、自发过程的共同特征——不可逆性52

三、过程进行的限度——平衡状态53

2-2热力学第二定律概述53

一、热机效率54

二、热力学第二定律的经典表述54

2-3卡诺定理55

一、卡诺定理55

二、循环过程的规律56

2-4熵与热力学第二定律的数学表达式57

一、熵的定义——可逆过程的热温商57

二、克劳修斯不等式——不可逆过程的热温商与熵变58

三、熵增加原理与熵判据59

2-5熵变的计算60

一、简单状态变化过程的熵变60

二、相变化过程的熵变63

2-6热力学第三定律与规定熵65

一、能斯特热定理65

二、热力学第三定律65

三、规定熵与标准熵66

四、化学反应的熵变计算69

2-7亥姆赫兹函数和吉布斯函数69

一、亥姆赫兹函数（A）70

二、吉布斯函数（G）71

2-8ΔA和ΔG的计算72

一、理想气体等温过程的ΔA和ΔG73

二、相变化过程的ΔA和ΔG74

三、化学反应的ΔG76

2-9热力学函数基本关系式76

一、热力学基本方程76

二、麦克斯韦关系式77

三、吉布斯函数的性质及其应用78

2-10化学势80

一、化学势的定义及表示式80

二、化学势判据——判断过程的方向与限度82

三、理想气体、液体及固体的化学势83

2-11固体热力学理论简介84

科学家小传87

思考题89

习题91

第三章 化学平衡94

本章教学基本要求94

3-1化学反应的方向判据及平衡条件95

3-2化学反应的标准平衡常数96

一、理想气体反应的化学平衡96

二、复相化学平衡99

三、液态混合物中的化学平衡101

四、液态溶液中的化学平衡102

3-3化学反应等温方程103

3-4标准平衡常数的热力学计算105

一、由物质的标准摩尔生成吉布斯函数计算105

二、由物质的ΔfH？m（或ΔcH？m）和S？m数据计算105

三、利用已知反应的ΔrGe计算106

四、吉布斯能函数法106

3-5标准平衡常数与温度的关系——范特荷夫等压方程108

一、范特荷夫等压方程的推导108

二、范特荷夫等压方程的积分式与应用108

3-6各种因素对化学平衡的影响112

一、温度的影响113

二、浓度的影响113

三、压力的影响113

四、惰性气体的影响114

3-7平衡组成的计算114

一、最低（或最高）含量的计算114

二、平衡组成-温度图的应用116

3-8 ΔG？m（T）-T图117

一、氧化物的ΔG？m（T）-T图117

二、ΔG？m（T）-T图的应用119

三、ΔG？m（T）-T图的局限性120

3-9同时平衡与反应的耦合121

3-10生产中的化学平衡计算举例122

科学家小传124

思考题124

习题125

第四章 混合物和溶液129

本章教学基本要求129

4-1混合物及溶液组成表示法130

4-2偏摩尔量132

一、偏摩尔量132

二、吉布斯-杜亥姆方程133

三、同一组分不同偏摩尔量之间的关系134

4-3拉乌尔定律和亨利定律135

一、拉乌尔定律135

二、亨利定律136

三、拉乌尔定律与亨利定律的应用136

四、拉乌尔定律与亨利定律的比较137

4-4理想液态混合物与理想稀溶液组分的化学势137

一、理想液态混合物中任一组分的化学势138

二、理想稀溶液中组分的化学势140

4-5液态混合物和溶液的相平衡142

一、理想液态混合物的相平衡143

二、理想稀溶液的相平衡144

4-6真实液态混合物和真实溶液147

一、真实液态混合物中组分B的化学势147

二、真实溶液中溶剂和溶质的化学势148

4-7物质在两相间的分配平衡151

4-8气体在金属中的溶解平衡152

科学家小传154

思考题154

习题155

第五章 相平衡158

本章教学基本要求158

5-1相律159

一、基本概念及定义159

二、相律及其推导160

三、相律的应用161

5-2单组分系统163

一、单组分系统的两相平衡163

二、单组分系统相图165

5-3双组分系统液液平衡166

一、部分互溶双液系166

二、杠杆规则167

5-4组分系统固液平衡168

一、热分析法制作相图168

二、有简单共晶的系统169

三、形成化合物的系统170

四、有固溶体的系统173

5-5双组分系统液气平衡175

一、理想溶液的液气平衡176

二、实际溶液的液气平衡177

三、精馏分离原理177

5-6双组分系统复杂相图的分析和应用178

一、复杂相图的分析178

二、相图的应用179

5-7铁-碳系统的相图180

5-8简单共晶的三组分液固相图181

一、三组分相图的组成表示法181

二、简单共晶的三组分液固相图182

科学家小传183

思考题183

习题184

第六章 统计热力学初步189

本章教学基本要求189

6-1分子的运动形式和能级公式191

一、分子的运动形式191

二、平动能级191

三、双原子分子的转动能级192

四、振动能级192

五、电子运动能级和核运动能级193

6-2粒子的能量分布和系统微观状态数193

一、能量分布193

二、定域子系的微观状态数194

三、离域子系的微观状态数195

四、统计力学的两个基本假定195

6-3熵的统计意义196

6-4玻尔兹曼分布和粒子的配分函数197

一、玻尔兹曼分布197

二、粒子的配分函数197

三、配分函数的析因子性质198

四、能量零点的选择对配分函数的影响199

6-5粒子配分函数的计算200

一、平动配分函数200

二、转动配分函数201

三、振动配分函数202

四、电子运动配分函数203

五、能级的能差及配分函数的比较204

6-6热力学函数与配分函数的关系204

一、离域子系的状态函数204

二、定域子系的状态函数206

6-7统计热力学对于理想气体的应用举例206

一、理想气体状态方程的导出206

二、理想气体的U和H207

三、单原子理想气体的热容207

6-8统计热力学对于原子晶体的应用举例208

科学家小传209

思考题210

习题210

第七章 化学动力学基础211

本章教学基本要求211

7-1化学动力学的目的与任务212

7-2反应速率212

一、反应速率的表示法212

二、反应速率的测定方法213

三、化学反应的速率方程214

7-3浓度对反应速率的影响215

一、一级反应215

二、二级反应217

三、n级反应218

四、反应级数的测定219

7-4温度对反应速率的影响220

一、范特荷夫规则220

二、阿累尼乌斯公式220

7-5活化能223

一、活化能Ea及指前参量A的定义223

二、基元反应活化能的概念224

三、对基元反应活化能的统计解释224

7-6反应速率理论225

一、简单碰撞理论225

二、活化络合物理论或过渡状态理论226

7-7典型的复合反应228

一、平行反应228

二、对行反应229

三、连串反应230

7-8复合反应近似处理方法231

一、平衡态近似法231

二、稳态近似法232

三、复合反应的表观活化能232

7-9链反应233

一、链反应的特点233

二、直链反应233

三、支链反应和爆炸半岛234

7-10多相反应动力学236

一、多相反应的特征236

二、菲克扩散定律237

三、由扩散过程控制的多相反应238

四、由表面吸附控制的多相反应239

7-11催化作用239

一、催化剂与催化作用239

二、催化剂与催化反应的分类240

三、催化作用的特征240

7-12光化学反应242

一、光化学反应概述242

二、光化学反应定律242

三、量子效率243

四、光敏反应243

科学家小传244

思考题244

习题245

第八章 电化学249

本章教学基本要求249

8-1电解质溶液的导电机理250

8-2离子的水化作用251

一、离子的水化251

二、水化数251

8-3电解质溶液的电导251

一、电导及电导率251

二、摩尔电导率252

三、电导的测定及电导率的计算252

四、电导率及摩尔电导率与电解质的物质的量浓度的关系253

五、离子的电迁移254

8-4电解质溶液的活度257

一、电解质和离子的化学势257

二、电解质和离子的活度及活度因子258

三、离子的平均活度和平均活度因子258

四、离子强度259

8-5电池电动势260

一、电极电势和电池电动势260

二、可逆电池热力学262

三、能斯特方程式（电动势与活度的关系）264

四、可逆电极的种类265

8-6电池电动势测定的应用268

一、测定电池反应的热力学函数268

二、求金属氧化物的分解压269

三、测定电解质溶液的离子平均活度因子269

四、测定溶液的pH值270

五、电势滴定法271

六、电势-pH图272

七、判断反应趋势272

8-7浓差电池273

一、溶液浓差电池273

二、电极浓差电池274

三、固体电解质浓差电池274

8-8不可逆电极过程276

一、电化学反应的不可逆性——极化现象276

二、超电势的种类及影响因素277

三、电解过程的电解反应278

8-9金属的电化学腐蚀原理与防护280

一、腐蚀的电池作用280

二、腐蚀的电解作用281

三、金属的电化学保护281

8-10化学电源282

一、铅酸蓄电池283

二、锂离子电池283

三、燃料电池284

科学家小传284

思考题285

习题286

第九章 界面现象与分散系统291

本章教学基本要求291

9-1表面吉布斯函数292

一、表面吉布斯函数与表面张力292

二、表面热力学294

三、影响表面张力的因素296

四、固体的表面张力298

9-2弯曲液面的表面现象298

一、弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程298

二、弯曲液面上的蒸气压——开尔文方程300

三、微小晶体的溶解度301

9-3新相生成与亚稳状态302

一、微小液滴的蒸气压与过饱和蒸气302

二、微小液滴的凝固点与过冷现象302

三、微小晶粒的溶解度与过饱和溶液303

四、微小气泡的产生与过热现象303

五、亚稳状态304

9-4固体表面的吸附作用305

一、吸附类型305

二、吸附热306

三、吸附曲线306

四、吸附等温式与吸附理论308

五、毛细管凝聚现象313

六、固体自溶液中吸附313

七、吸附剂与吸附的应用313

9-5溶液表面的吸附314

一、溶液的表面张力314

二、吉布斯理论315

三、希施柯夫斯基公式316

四、表面活性剂317

9-6润湿现象320

一、润湿的三种形式320

二、接触角322

三、毛细现象324

四、润湿的应用324

9-7分散系统的分类326

9-8溶胶的制备和净化327

一、溶胶的制备方法327

二、溶胶的净化328

9-9溶胶的光学性质328

9-10溶胶的动力性质329

一、布朗运动与扩散329

二、沉降与沉降平衡330

9-11溶胶的电学性质330

一、双电层理论330

二、溶胶的胶团结构331

三、电动现象332

9-12溶胶的稳定性和聚沉334

一、溶胶的稳定性334

二、溶胶的聚沉335

9-13纳米材料336

一、纳米材料及其分类336

二、纳米材料的特性336

三、纳米材料的制备337

四、纳米材料的应用338

科学家小传339

思考题340

习题340

附录342

Ⅰ基本物理常量342

Ⅱ希腊字母表342

元素的相对原子质量表343

Ⅳ某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔熵、标准摩尔生成吉布斯函数及摩尔热容344

Ⅴ某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓（25℃）349

Ⅵ某些物质的相对焓［HB（T）—HB（298K）］（kJ·mol-1）350

Ⅶ吉布斯能函数表351

Ⅷ各种气体的平均热容Cp（kJ·mol-1·K-1）352

主要参考书目353