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物理化学

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作者陈金宝,刘强,马汝海 等

出版社上海科学技术出版社

ISBN9787547853702

出版时间2021-07

装帧平装

开本16开

定价55元

货号11143975

上书时间2024-12-14

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品相描述:全新
商品描述
作者简介

马汝海,中国医科大学化学教研室 副教授。主编过《基础化学实验》;作为副主编参编过《医用化学》《基础化学学习与解题指南》《Basic Chemistry》;还参编过《医学基础化学》(英)等。
李栢林,中国医科大学基础医学院化学教研室副主任,硕士研究生导师。任现职期间共发表各类论文15篇。作为副主编或编委参加高等教育出版社、人民卫生出版社和科学出版社组织编写的有关教材8部。



目录

第一章 热力学第一定律
第一节 热力学的基本概念
一、系统与环境
二、系统的性质
三、热力学平衡态
四、状态函数
五、过程和途径
第二节 热力学第一定律
一、热和功
二、体积功的计算
三、可逆过程
四、热力学能
五、热力学第一定律
第三节 焓和热容
一、等容热
二、等压热和焓
三、热容
第四节 热力学第一定律的应用
一、热力学第一定律在理想气体中的应用
二、热力学第一定律在实际气体中的应用
第五节 热化学
一、化学反应热
二、反应进度
三、热化学方程式
第六节 化学反应热效应的计算
一、Hess 定律
二、生成焓
三、燃烧焓
四、由键焓估算反应热效应
五、离子生成焓
六、反应焓变与温度的关系——Kirchhoff定律
第二章 热力学第二定律
第一节 热力学第二定律
一、自发过程的共同特征——不可逆性
二、热力学第二定律
第二节 Carnot 循环和 Carnot定理
一、Carnot 循环
二、Carnot 定理
第三节 熵和熵增原理
一、熵的定义
二、Clausius 不等式——热力学第二定律的数学表达式
三、熵增加原理
四、熵和热力学概率
第四节 熵变的计算
一、环境熵变的计算
二、系统熵变的计算
第五节 热力学第三定律与规定熵
一、热力学第三定律
二、规定熵
三、化学反应过程的熵变计算
第六节 Helmholtz能和Gibbs能
一、热力学的基本方程
二、Helmholtz能
三、Gibbs 能
四、自发变化的方向与平衡条件
第七节 △F 和 △G 的计算实例
一、相变过程的 △G
二、理想气体简单状态变化过程
三、化学变化的 △,.G显
第八节 几个热力学函数间的关系
一、热力学基本方程
二、Maxwell 关系式及其应用
三、热力学函数关系式的推导和证明
四、Gibbs-Helmholtz方程
五、Gibbs 能与压力的关系
第三章 多组分系统热力学
第一节 多组分系统和组成表示法
第二节 偏摩尔量
一、偏摩尔量的定义
二、偏摩尔量的集合公式
三、Gibbs-Duhem 公式
第三节 化学势
一、化学势的定义
二、广义化学势和组成可变的热力学基本公式
三、温度、压力对化学势的影响
四、化学势判据及其应用
第四节 稀溶液中的两个经验定律
一、Raoult定律
二、Henry 定律
第五节 气体混合物中各组分的化学势
第六节 液态混合物、稀溶液、真实溶液中组分的化学势
一、液态混合物中组分的化学势
二、理想稀溶液中各组分的化学势
三、真实溶液中各组分的化学势
第七节 稀溶液的依数性
一、凝固点降低
二、沸点升高
三、渗透压
......



内容摘要
第一章

热力学第一定律

导学

本章基本要求

掌提:系统与环境、状态和状态函数、热和功等益本概念和性质;热力学第一定律的表达式及其意义;热力学能、p、热客的定义及其性质;准静态过程与可逆过程的意义和特点。

热悉:热力学第一定律在气体局单状态变化、相变化和化学变化等过程中的应用:计算上述过程的QWAL△H1用标准生成烛和标准燃烧垮等计算化学反应的热效应以及温度对化学反应的热效应的影响。

了解:节流膨胀的概念和意义;出键焓估算反应热效应;化学反应的热效应的测定方法。

重点、难点

重点;掌极计算不同过程中Q.WAT△H以反用不同方法计算化学反应的热效应。

难点:计算不同过程中QWM△H

专科生的要求

掌握:Hess定律;由已知的热化学方程式计算化学反班的热效应;由标准生成焓和标准燃烧烚计算化学反应的然效应。

了解:热力学的一些基本概念;热力学第一定律。

19世纪中期,随着蒸汽机的发明和使用,人们越来越关注热和功的转换关系。这也是热力学的初级阶段,人们主要目的是研究热和机械功之间的相互转换,从而提高热机效率,后来又把对象扩充到电能、化学能、表面能等方面。随着热功当量的提出,即1cal=4.181J,人们掌握了热和功转换的

精确关系,可以用一能量单位“J”Joule)来度量所有的能量,这为能量守恒定律奠定了基础。能量守恒定律可以表述为:自然界中所有物质都具有能量,能量有不同的表述形式,其能够从一种形式转化为另一种形式,但能量的总值保持不变。将能量守恒定律应用于热现象领域即为热力学第一定律。

热力学(thermodynamics)是研究自然界各种形式能量(如电能、化学能、辐射能等)之间相互转化规律的一门学科。它关注系统宏观性质变化之间的关系,研究在各种物理变化和化学变化过程中所发生的能量转换;研究在一定条件下,某一过程能否自发进行,进行到什么程度,即变化的方向和限度等问题。热力学的理论基础是热力学第一定律和第二定律,这两个定律是人们根据大量生产实践和科学实验总结出来的,适用于所有自然科学的普遍规律,20世纪初,热力学第三定律和第零定律[1931年,福勒(FowlerR.H.)提出第零定律,它是测量温度的依据,即当两个系统AB分别与第

三个系统C处于热平衡时,系统AB也彼此处于热平衡。这是一个客观存在的经验事实,尽管它是在第一定律和第二定律之后,但在逻辑上应在两定律之前,故福勒称其为热力学第零定律]的相建立,使热力学更加趋于完善。

化学热力学(chemical thermodynamics)是将化学和热力学结合,利用热力学的原理和方法来研究化学以及与化学相关的物理现象等问题。即利用热力学第一定律解决化学变化和相变化中的热效应;利用热力学第二和第三定律解决化学和物理变化的方向和限度。但是,应当注意的是,化学热力学的研究对象是大量分子的集合体,所得到的结论具有统计意义,并不适用于个别分子、原子等微观粒子;它只考虑反应的始态和终态,并不涉及中间过程和反应机理,也不考虑反应进行的时间性和细节,因此不能解决反应进行的快慢以及与时间有关的问题。这些问题的解决,要依靠化学动力学。

尽管化学热力学有这些局限性,但它仍不失为一种非常有用的理论工具,它可以对生产实践和科学研究作出理论上的判断。比如,当合成某个新药物时,首先要用热力学方法判断一下,在所处的温度和压力下该反应能否自发进行,对热力学认为不能进行的反应,就不必浪费过多的精力和财力去研究它(除非环境对它做功)。

第一节热力学的基市概念

一,系统与环境

根据热力学研究的需要,往往把一部分物质与其他部分划分开,这部分作为研究对象的物质称为系统(system),而系统以外与系统密切相关的部分称为环境(surrounding),系统和环境的分界可以是实际存在的也可以是想象的。例如,我们要研究钢瓶中某气体,该气体即为系统.钢瓶壁在内的其他物质为环境、则者的分界面为客受存在的假叛些,但如果研究大气中的某片云的话。界面则需要想象了。虽然系统与环境之间的分界是人为划分的、但是一旦划定,在研究过程中就不能随意改变。

根据系统与环境之间有不同的物质和能量交换情况,通常可将系统分为三类:

(1)开放系统(open system):系统与环境之间既有物质交换又有能量交换。该系统比较复杂,物质的数量在不断发生变化。能量也不会守恒,所以经典热力学位基本不会研究此类系统。

(2)封闭系统(closed system):系统与环境之间没有物质交换只有能量交换。封闭系统是热力学研究得最多的系统,若不加特殊说明,一般都是指封闭系统。

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