Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

zaharchenko_v_n_kurs_fizicheskoi

.pdf
Скачиваний:
62
Добавлен:
12.02.2015
Размер:
2.04 Mб
Скачать

Х

 

 

Характеристические

 

 

термодинамические функции

..............................................

 

51

Химическая переменная ........

72

Химические постоянные .......

80

Химический потенциал ...

61, 62

Холодильный цикл ..................

 

29

Ц

 

 

Цикл двигателя ......................

 

29

Цикл Карно .................

32, 34, 40

Ч

 

 

Частное равновесие ................

 

9

Число пробегов химической

реакции ................................

 

72

Число степеней свободы120, См.

Вариантность

 

 

Э

 

 

Эбулиометрическая постоянная

..............................................

 

96

Эбулиометрия .......................

 

96

ЭбулиоскопияСм. Эбулиоскопия

Эвтектика .............................

 

99

Эвтектическая смесь

...........

99

Эвтектическая температура

...........................................

 

100

Эвтектическая точка ..........

99

Эквипотенциальная поверхность

...........................................

 

110

Экзотермические реакции ...

19

Экстенсивные параметры...

10

Электрохимический потенциал

...........................................

 

112

Элементарная работа ...........

8

Эмперическая температура 12

Эндотермические реакции...

19

Энергия .....................................

 

7

Энергия Гельмгольца ............

 

50

Энергия Гиббса......................

 

50

Энтальпия..............................

 

50

Энтальпия..............................

 

17

Энтропия ...................

41, 44, 45

201

 

Оглавление

 

ПРЕДИСЛОВИЕ ......................................................................

3

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ............................................

4

ВВЕДЕНИЕ ...............................................................................

6

СИСТЕМЫ.................................................................................................

6

ЭНЕРГИЯ И СПОСОБЫ ЕЕ ОБМЕНА МЕЖДУ СРЕДОЙ И СИСТЕМОЙ ............

7

РАБОТА ....................................................................................................

9

ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМЫ. ПРОЦЕССЫ ......................................................

12

ТЕПЛОТА. ТЕПЛОВОЕ РАВНОВЕСИЕ. НУЛЕВОЕ НАЧАЛО

 

ТЕРМОДИНАМИКИ ..................................................................................

14

УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ .......................................................................

17

ГЛАВА 1. ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ ....

20

1

- 1. ФОРМУЛИРОВКА ПЕРВОГО НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ ................

20

1

- 2. ТЕПЛОЕМКОСТИ СИСТЕМЫ ...........................................................

22

1

- 3. ТЕПЛОТА И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ .............................

23

ГЛАВА 2. ТЕРМОХИМИЯ ..................................................

25

2

- 1. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ................................................................

25

2

- 2. ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ РЕАКЦИЙ ....................................................

27

2

- 3. ЗАКОН ГЕССА И СЛЕДСТВИЯ ИЗ НЕГО ...........................................

28

2

- 4. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ РЕАКЦИИ.

 

УРАВНЕНИЯ КИРХГОФА.........................................................................

32

2

- 5. СТАНДАРТНОЕ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ .........................

34

ГЛАВА 3. ПРОЦЕССЫ С ИДЕАЛЬНЫМ ГАЗОМ........

38

3

- 1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА ...................................

38

3

- 2. ПОЛИТРОПИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ С ИДЕАЛЬНЫМ ГАЗОМ ................

39

3

- 3. ЦИКЛИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ С ИДЕАЛЬНЫМ ГАЗОМ.

 

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ КПД ................................................................

43

3

- 4. ЦИКЛ КАРНО С ИДЕАЛЬНЫМ ГАЗОМ .............................................

45

3

- 5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ТЕОРЕМА КАРНО ...........................................

48

3

- 6. ПРИВЕДЕННЫЕ ТЕПЛОТЫ ЦИКЛА КАРНО С ИДЕАЛЬНЫМ ГАЗОМ.

 

ТЕМПЕРАТУРА КАК ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ДЕЛИТЕЛЬ В КВАЗИСТАТИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССАХ С ИДЕАЛЬНЫМ ГАЗОМ ........................................................

50

ГЛАВА 4. ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ ....

53

4

- 1. ФОРМУЛИРОВКИ ВТОРОГО НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ ................

53

4

- 2. РАВНОЦЕННОСТЬ ФОРМУЛИРОВОК ВТОРОГО НАЧАЛА

 

ТЕРМОДИНАМИКИ ..................................................................................

56

202

4

- 3. ТЕОРЕМА КЛАУЗИУСА О СОПРЯЖЕННЫХ ЦИКЛАХ .......................

58

4

- 4. ТЕОРЕМА КАРНО - КЛАУЗИУСА ....................................................

60

4

- 5. ФОРМУЛЫ КЛАУЗИУСА. ЭНТРОПИЯ .............................................

61

4

- 6. СПОСОБЫ РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТРОПИИ.................................

63

4

- 7. ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ ПРИ ПРОТЕКАНИИ РЕАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ65

4

- 8. ЗАКОН ВОЗРАСТАНИЯ ЭНТРОПИИ..................................................

67

4

- 9. ЭНТРОПИЯ КАК КРИТЕРИЙ РАВНОВЕСИЯ В ИЗОЛИРОВАННЫХ

 

СИСТЕМАХ .............................................................................................

68

4

- 10. МЕТОД ЦИКЛОВ В ТЕРМОДИНАМИКЕ. УРАВНЕНИЕ КЛАПЕЙРОНА -

КЛАУЗИУСА ...........................................................................................

69

ГЛАВА 5. ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ

 

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ..........................

72

5

- 1. ОБЪЕДИНЕННАЯ ФОРМУЛИРОВКА ПЕРВОГО И ВТОРОГО НАЧАЛ

 

ТЕРМОДИНАМИКИ ..................................................................................

72

5

- 2. ВАЖНЕЙШИЕ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ..........................

73

5

- 3. ОСНОВНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ......................

76

5

- 4. СВЯЗЬ МЕЖДУ ПРИРАЩЕНИЕМ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИХ

 

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ И РАБОТОЙ ......................................

78

5

- 5. РАБОТА И ПРИРАЩЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИХ

 

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ В НЕСТАТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ .....

79

5

- 6. ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ КАК

 

КРИТЕРИИ РАВНОВЕСИЯ .........................................................................

81

5

- 7. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИХ

 

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ .........................................................

82

5

- 8. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ.

 

УРАВНЕНИЯ ГИББСА - ГЕЛЬМГОЛЬЦА ...................................................

83

ГЛАВА 6. СИСТЕМЫ ПЕРЕМЕННОГО СОСТАВА.

 

ХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ .........................................

88

6

- 1. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ СИСТЕМ ПЕРЕМЕННОГО

 

СОСТАВА ................................................................................................

88

6

- 2. ПАРЦИАЛЬНЫЕ МОЛЯРНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ ........................................

89

6

- 3. ХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ...........................................................

91

6

- 4. УРАВНЕНИЕ ГИББСА - ДЮГЕМА ...................................................

95

6

- 5. ЗАВИСИМОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ОТ СОСТАВА

 

ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВЫХ СИСТЕМ .............................................................

96

6

- 6. ЗАВИСИМОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ОТ СОСТАВА

 

ИДЕАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СИСТЕМ......................

97

6

- 7. РЕАЛЬНЫЕ ГАЗОВЫЕ СИСТЕМЫ. ЛЕТУЧЕСТЬ ................................

98

6

- 8. СТАНДАРТНОЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ДЛЯ ГАЗОВ 102

203

6

- 9. СТАНДАРТНОЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ДЛЯ

 

КОНДЕНСИРОВАННЫХ СИСТЕМ ............................................................

104

6

- 10. ХИМИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ ВЕЩЕСТВ В РЕАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ106

ГЛАВА 7. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ ...................

109

7

- 1. СРОДСТВО ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ............................................

109

7

- 2. ОСНОВНОЕ УСЛОВИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ ...................

111

7

- 3. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В ГОМОГЕННЫХ СИСТЕМАХ ...........

111

7

- 4. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМАХ.........

113

7

- 5. СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ РАЗЛИЧНЫМИ КОНСТАНТАМИ

 

РАВНОВЕСИЯ ДЛЯ ГАЗОВЫХ СИСТЕМ ...................................................

114

7

- 6. ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ СРОДСТВОМ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ И

 

КОНСТАНТАМИ РАВНОВЕСИЯ...............................................................

115

7

- 7. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА КОНСТАНТУ РАВНОВЕСИЯ.............

117

7

- 8. ПРОБЛЕМА РАСЧЕТА КОНСТАНТЫ РАВНОВЕСИЯ ПО

 

ТЕРМОХИМИЧЕСКИМ ДАННЫМ ............................................................

118

7

- 9. ТЕПЛОВОЙ ЗАКОН НЕРНСТА КАК ФОРМУЛИРОВКА ТРЕТЬЕГО

 

НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ ..................................................................

118

7

- 10. СЛЕДСТВИЯ ИЗ ТЕПЛОВОГО ЗАКОНА НЕРНСТА .........................

119

7

- 11. ПОСТУЛАТ ПЛАНКА КАК ФОРМУЛИРОВКА ТРЕТЬЕГО НАЧАЛА.121

7

- 12. РАСЧЕТ РАВНОВЕСИЯ ПО МЕТОДУ АБСОЛЮТНЫХ ЭНТРОПИЙ ..

123

7

- 13. ОБЩИЙ ПРИНЦИП СМЕЩЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ ............................

124

ГЛАВА 8. ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ФАЗОВЫЕ

РАВНОВЕСИЯ .....................................................................

127

8

- 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ФАЗ .............................................

127

8

- 2. ТИПЫ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ ......................................................

128

8

- 3. ПРАВИЛО ФАЗ ГИББСА ................................................................

130

8

- 4. ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА ОДНОКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ..........

132

8

- 5. ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ В СИСТЕМЕ ЖИДКОСТЬ - ПАР В

 

ДВУХКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЕ С ОБОИМИ ЛЕТУЧИМИ

 

КОМПОНЕНТАМИ..................................................................................

135

8

- 6. РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСЕЙ, СОСТОЯЩИХ ИЗ ЛЕТУЧИХ КОМПОНЕНТОВ141

8

- 7. АЗЕОТРОПНЫЕ СМЕСИ ................................................................

142

8

- 8. БИНАРНЫЕ СИСТЕМЫ С ОДНИМ ЛЕТУЧИМ КОМПОНЕНТОМ ........

144

8

- 9. РАВНОВЕСИЕ В СИСТЕМЕ, СОДЕРЖАЩЕЙ РАСТВОР И КРИСТАЛЛЫ

РАСТВОРИТЕЛЯ.....................................................................................

147

8

- 10. ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА СИСТЕМЫ С ДВУМЯ КОМПОНЕНТАМИ,

НЕОГРАНИЧЕННО РАСТВОРИМЫМИ ДРУГ В ДРУГЕ В ЖИДКОМ ВИДЕ И

 

АБСОЛЮТНО НЕРАСТВОРИМЫМИ В ТВЕРДОМ ......................................

151

204

8 - 11. ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА БИНАРНОЙ СИСТЕМЫ С НЕОГРАНИЧЕННОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ КОМПОНЕНТОВ В ЖИДКОМ И

ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ..........................................................................

155

8 - 12. РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ ЖИДКОСТЬ - ЖИДКОСТЬ ...................

156

ГЛАВА 9. КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА

 

РАСТВОРОВ И ОСМОТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ ..........

159

9

- 1.

КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ..................................

159

9

- 2.

ОСМОС. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ..........................................

160

9 - 3. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ165

ГЛАВА 10. НЕПРЕРЫВНЫЕ СИСТЕМЫ.....................

168

10

- 1. ХАРАКТЕРИСТИКА НЕПРЕРЫВНЫХ СИСТЕМ..............................

168

10

- 2. УСЛОВИЯ РАВНОВЕСИЯ В НЕПРЕРЫВНОЙ СИСТЕМЕ. ПОЛНЫЙ

 

ПОТЕНЦИАЛ..........................................................................................

169

10

- 3. ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ РАВНОВЕСИЯ В НЕПРЕРЫВНЫХ СИСТЕМАХ 170

ГЛАВА 11. ЭЛЕМЕНТЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ

 

ТЕРМОДИНАМИКИ ..........................................................

174

11

- 1. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ВЕРОЯТНОСТЬ .....................................

174

11

- 2. ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ВЕРОЯТНОСТЬЮ И

ЭНТРОПИЕЙ. ФОРМУЛА БОЛЬЦМАНА ..................................................

176

11

- 3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ БОЛЬЦМАНА ..................................................

177

11

- 4. КОНСТАНТА БОЛЬЦМАНА. МЕТОДЫ ЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ. СРЕДНЕЕ

ЗНАЧЕНИЕ ЭНЕРГИИ ЧАСТИЦ................................................................

180

11

- 5. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ БОЛЬЦМАНА.....

185

11

- 6. СВЯЗЬ МЕЖДУ СУММОЙ ПО СОСТОЯНИЯМ И

 

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИМИ ФУНКЦИЯМИ ...............................................

186

ГЛАВА 12. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

 

ТЕРМОДИНАМИКИ НЕРАВНОВЕСНЫХ

 

ПРОЦЕССОВ........................................................................

188

12

- 1. РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ КЛАССИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКОЙ И

 

ТЕРМОДИНАМИКОЙ НЕРАВНОВЕСНЫХ ПРОЦЕССОВ.............................

188

12

- 2. ПОТОК ЭНТРОПИИ И ПРОИЗВОДСТВО ЭНТРОПИИ ......................

189

12

- 3. ДИССИПАТИВНАЯ ФУНКЦИЯ И ПОТОКИ....................................

190

12

- 3. ФЕМЕНОЛОГИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ .....................................

191

ПРИЛОЖЕНИЯ ...................................................................

193

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ .........................................

197

205