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现代材料热力学——平衡与稳定性 版权信息
- ISBN：9787030792228
- 条形码：9787030792228 ; 978-7-03-079222-8
- 装帧：精装
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
现代材料热力学——平衡与稳定性 内容简介
本书共分15章，内容包括热力学系统及其基本变量，热力学**和第二定律，热力学基本方程，统计热力学导论，从热力学基本方程到热力学性质，热力学性质之间的关系，热力学平衡态与稳定性，材料过程热力学计算，构建近似热力学基本方程，气体、电子、晶体和缺陷的化学势，单组分材料的相平衡，溶液的化学势，化学相平衡和相图，化学反应平衡，以及能量转化和电化学。
现代材料热力学——平衡与稳定性 目录
目录原著者简介南策文序谢建新序John CMauro书评原书前言第1章 热力学系统及其基本变量 11.1 引言 11.2 热力学系统 21.3 热力学变量 31.3.1 内能 41.3.2 熵 51.3.3 体积 61.3.4 化学物质的量 61.3.5 系统的势 71.4 密度 101.5 广度变量和强度变量 111.6 共轭变量对 121.7 **热力学、统计热力学、非平衡热力学 131.8 习题 14参考文献 15第2章 热力学**和第二定律 162.1 热力学状态和状态变量 162.2 热力学过程 182.2.1 自发过程、自然过程和不可逆过程 192.2.2 可逆过程 192.3 热力学系统 192.4 热力学**定律 202.4.1 孤立系统的热力学**定律 232.4.2 封闭系统的热力学**定律 232.4.3 开放系统可逆过程的热力学**定律 242.5 热力学第二定律 272.5.1 热力学第二定律的定量表述 292.5.2 孤立系统 302.5.3 封闭系统的恒熵过程 312.5.4 封闭系统的恒熵、恒容过程 312.5.5 封闭系统的恒温、恒容过程 322.5.6 封闭系统的恒熵、恒压过程 322.5.7 封闭系统的恒温、恒压过程 322.5.8 开放系统 332.6 热力学**定律和第二定律小结 342.7 示例 362.8 习题 40参考文献 42第3章 热力学基本方程 433.1 热力学基本方程的微分形式 433.2 热力学基本方程的积分形式 443.3 状态方程 453.4 *立变量 463.5 热力学基本方程的其他形式 463.6 不同形式热力学基本方程的微分形式 473.7 对热力学基本方程的理解 483.8 吉布斯–杜亥姆关系 503.9 用熵表达热力学基本方程 503.10 包含不可逆内部过程的热力学基本方程 523.11 热力学基本方程的通用形式 523.12 勒让德变换 533.13 示例 563.14 习题 59第4章 统计热力学导论 624.1 宏观态和微观态 624.2 熵和玻尔兹曼方程的统计解释 634.3 系综 644.4 配分函数和热力学基本方程 654.5 熵和微观态概率 684.6 示例 714.7 习题 77参考文献 80第5章 从热力学基本方程到热力学性质 815.1 热力学能量函数的一阶导数 815.2 热力学能量函数的二阶导数 825.2.1 热容 835.2.2 压缩系数或机械敏感度、模量 845.2.3 化学容 865.2.4 电容 865.3 体积热膨胀系数 875.4 均匀晶体的热效应、机械效应、电效应和磁效应 875.5 主要性质 895.6 耦合性质 925.7 导数与性质关系的总结 935.8 示例 955.9 习题 97参考文献 99第6章 热力学性质之间的关系 1006.1 麦克斯韦关系 1006.2 几种有用的热力学性质关系推导方法 1036.3 麦克斯韦关系的应用示例 1046.3.1 压热效应 1046.3.2 等温下体积对熵的影响 1056.3.3 焦耳膨胀效应 1056.3.4 焦耳–汤姆孙膨胀效应 1076.3.5 格律乃森参数 1086.3.6 晶体中耦合性质的关系 1096.4 耦合性质关系小结 1116.5 示例 1126.6 习题 115第7章 热力学平衡态与稳定性 1187.1 *大熵原理 1187.2 *小内能原理 1197.3 *小焓原理 1207.4 *小亥姆霍兹自由能原理 1217.5 *小吉布斯自由能原理 1227.6 势的平衡条件 1237.7 势的广义平衡条件 1257.8 热力学场 1257.9 热力学平衡态稳定性判据 1267.10 习题 135参考文献 137第8章 材料过程热力学计算.1388.1 恒容条件下热力学性质随温度的变化 1398.2 恒压条件下热力学性质随温度的变化 1438.3 恒温条件下热力学性质随体积的变化 1478.4 恒温条件下热力学性质随压强的变化 1508.5 热力学性质随温度和体积的变化 1538.6 热力学性质随温度和压强的变化 1558.7 相变中热力学性质的变化 1588.8 化学反应中热力学性质的变化 1648.9 示例 1708.10 习题 186第9章 构建近似热力学基本方程 1919.1 热力学基本方程的选择 1919.2 摩尔亥姆霍兹自由能关于温度和摩尔体积的方程 1929.3 化学势关于温度和压强的方程 1949.4 涉及相变的化学势与温度的方程 1959.5 参考态的选择 1969.5.1 0K参考态下的摩尔亥姆霍兹自由能方程 1969.5.2 以298K和1bar作为参考态的化学势方程 1989.6 包含多物理场效应的热力学基本方程 1999.6.1 化学重力势 2009.6.2 电化学势 2019.6.3 包含表面效应的化学势 2019.7 示例 2039.8 习题 205参考文献 207第10章 气体、电子、晶体和缺陷的化学势 20810.1 理想气体的化学势 20810.1.1 标准状态、活度和逸度 20910.1.2 理想气体的化学重力势 21010.2 电子和空穴的化学势 21110.2.1 金属中的电子 21210.2.2 半导体和绝缘体中的电子和空穴 21410.2.3 电子的电化学势 21710.2.4 掺杂或杂质的电子俘获态中的电子化学势 21810.3 爱因斯坦晶体和德拜晶体的化学势 21910.4 原子缺陷的化学势 22210.4.1 空位的化学势 22210.4.2 间隙原子的化学势 22610.4.3 弗仑克尔缺陷的化学势 22710.4.4 肖特基缺陷的化学势 22810.4.5 中性掺杂物的化学势 22910.5 示例 23010.6 习题 232参考文献 233第11章 单组分材料的相平衡 23411.1 化学势与温度和压强的关系 23411.2 相变的热力学驱动力 23611.3 热力学驱动力与温度和压强的关系 23911.4 相变的类型 24011.5 温度–压强相图 24111.6 吉布斯相律 24311.7 克拉珀龙方程 24411.8 克劳修斯–克拉珀龙方程及凝聚相蒸气压 24611.9 相变温度的尺寸效应 24911.10 朗道相变理论 25011.11 示例 25511.12 习题 259参考文献 262第12章 溶液的化学势 26312.1 化学成分的表示 26312.2 多组元溶液的热力学基本方程 26412.3 多组元溶液的化学势热力学基本方程 26512.4 纯组元混合物的化学势 26612.5 多组元溶液中组元的化学势 26712.6 由组元化学势得到均相溶液的化学势 26812.7 由均相溶液化学势得到组元的化学势 26912.8 固定成分下均匀溶液的化学势 27112.9 多组元系统的吉布斯–杜亥姆公式 27112.10 溶液热力学稳定性和热力学因子 27312.11 杠杆定律 27712.12 纯组元混合形成溶液的化学势变化 27712.13 将纯组元加入溶液的化学势变化 27912.14 将溶液加入到另一溶液的化学势变化 28012.15 溶液中沉淀的驱动力 28112.16 两相混合物的化学势 28212.17 0 K 时的稳定性（凸包图） 28412.18 理想气体混合物的化学势 28512.19 溶液中组元活度与其蒸气压的关系 28612.20 拉乌尔定律与亨利定律 28812.21 理想溶液的化学势28912.22 规则溶液的化学势29112.23 聚合物溶液的Flory–Huggins模型 29212.24 溶液化学势的Redlich-Kister展开式 29312.25 渗透压 29412.26 固体溶液中组元的化学机械势 29512.27 溶液中组元的电化学势 29812.28 溶解度与颗粒尺寸的关系 29812.29 界面偏聚 30012.30 示例 30512.31 习题 307第13章 化学相平衡和相图 31113.1 从化学势–成分关系获得平衡态 31113.1.1 单相固溶体 31113.1.2 固溶体的混溶间隙 31213.1.3 固–液两相平衡 31413.1.4 固–固两相平衡 31513.1.5 纯固相和液相之间的平衡 31613.1.6 共晶相平衡 31613.1.7 化合物与固溶体之间的平衡 31713.2 典型相图 31813.2.1 固–固不互溶的共晶相图 31813.2.2 固–液完全互溶的相图 31913.2.3 固–固有限互溶的共晶相图 31913.2.4 固–液有限互溶的包晶相图 32013.2.5 中间化合物 32113.2.6 三元相图 32213.3 自由度数目——吉布斯相律 32313.4 相分数——杠杆定律 32413.5 二元系统活度系数的估算 32513.6 简单相图的计算 32613.6.1 熔化温度抑制 32613.6.2 固–液完全互溶的二元相图 32713.7 习题 328第14章 化学反应平衡 33114.1 反应平衡 33114.2 氧化反应的埃林厄姆图 33414.2.1 O2标度 33614.2.2 H2/H2O标度 33814.2.3 CO/CO2标度 34014.3 示例 34214.4 习题 343第15章 能量转化和电化学 34515.1 *大功定理 34515.2 热机理论效率 34515.3 光激发电子–空穴对产生电压：光伏效应 34715.4 电化学反应和能量转化 34915.4.1 电极反应和电极电势 35215.4.2 标准氢电极和标准电极电势 35415.4.3 电池反应和电池电压 35515.4.4 标准
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现代材料热力学——平衡与稳定性 作者简介
陈龙庆，Long-Qing Chen（https：//sites.psu.edu/chengr-oup/cv-of-long-qing-chen/），美国宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系Donald W.Hamer讲席教授、数学系教授和工程力学系教授。主讲本科生材料热力学（1993-现在），研究生材料热力学（1992，2019-2021，2024-现在），研究生高等材料热力学（材料微观结构热力学2022；非平衡材料热力学2023），研究生材料动力学（19932018）。 在麻省理工大学获得博士学位，在纽约州立大学石溪分校获得硕士学位，在浙江大学获得学士学位。npj Computational Materials主编（https：//www.nature.com/npjcompumats/），美国能源部计算材料科学项目支持的介观尺度计算材料学中心主任（https：//sites.psu.edu/doecomms/）。 主要研究兴趣长期聚焦于创建和开发描述铁电氧化物、金属结构材料，以及二维材料、能源材料、量子材料和高分子-陶瓷复合材料中发生的相变和组织演化的热力学与动力学理论和计算模型，尤其擅长相场法的理论建模，并开发了商业相场软件u-Pro（https：//muprosoftware.com）和正在开发美国能源部支持下的量子材料开源相场软件Q-POP（https：//github.com/DOE-COMMS） 由于突出的学术成就获得多项著名奖项：国际材料研究学会（MRS）材料理论奖、美国古根海姆（Guggenheim）奖、德国洪堡研究奖（Humboldt ResearchAward）、TMS约翰·巴丁（John Bardeen）奖、美国陶瓷学会（ACerS）罗斯·科芬·普迪（Ross Coffin Purdy）奖、TMS·西里尔·斯坦利·史密斯（Cyril StanleySmith）奖、TMS William Hume Rothery奖、ASM International学会银奖、TMSEMPMD杰出科学家/工程师奖和 IEEE-UFFC-S 杰出学术报告奖。入选TMS、MRS，AAAS、APS、ASM和ACerS等学会的会士和欧洲科学院（Academia Eu-ropaea）外籍院士。 赵宇宏，教授，博士生导师，入选国家高层次人才计划。讲授材料热力学、计算材料学、凝固原理和金属学课程。长期从事凝固时效相变多尺度研究和有色合金液态成型。致力于采用多层级序参量来统一调控从相场理论建模、到高性能合金设计及其挤压液态成型，以及液态成型过程宏微观数智化的研究。
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