2

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ФИЗИКИ МЕТАЛЛОВ

М.Ф.Жоровков

" ТЕРМОДИНАМИКА ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ "

(на правах рукописи)

Копирование в распространение в электронном и печатном и иных вариантах полностью или по частям разрешено только студентам кафедры «Физики металлов» без получения какой-либо платы, за исключением возмещения расходов, непосредственно связанных с копированием. Запрещается модификация и копирование без данного титульного листа, содержащего права распространения.

Томск - 2001

Цель курса

Программа предназначена для студентовIII-IV курсов физического факультета

После изучения курса студент должен:

• знать основные принципы термодинамики

• владеть навыками чтения диаграмм состояния и расчета термодинамических потенциалов растворов из термодинамических данных

Требования к разделам программы определяются государственным образовательным стандартом высшего, профессионального образования к уровню подготовки выпускника по специальности 510400 -физика.

Курс рассчитан на два семестра.

Аннотация курса

Термодинамика равновесия фаз представляет интерес для студентов и научных работников специальностей, связанных с изучением и использованием многофазных материалов. Не используя ни каких модельных представлений о структуре материала, а только на основе абстрактных постулатов термодинамики и экспериментальных теплофизических данных термодинамические методы расчетов позволяют проводить точные инженерные расчеты состояния многофазной системы, и реакций, протекающих в многофазном материале.

В курсе сжато излагаются основы термодинамики для многокомпонентных систем, принципы построения диаграмм состояния и основы фазовых переходов. Целью курса является подготовка студентов к самостоятельному чтению диаграмм состояния и расчета состава систем на основании диаграмм состояния.

Для понимания курса требуется знать лишь начала курса высшей математики.

ПРОГРАММА КУРСА ( VI семестр)

ТЕРМОДИНАМИКА ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ

I. Введение.

Термодинамика как основа учения о равновесной структуре вещества и его структурных преобразований.

2.Начала термодинамики.

Положения о равновесии. Классификация равновесных состояний.

Нулевое начало. Температура. Тепловое равновесие. Механическое равновесие.

Первое начало. Теплота и работа. Внутренняя энергия.

Второе начало. Равновесная энтропия. Произведенная энтропия при неравновесных процессах. Диссипация энергии. Третье начало.

Основное термодинамическое неравенство. Термодинамические потенциалы, их первые и вторые производные.

Условия термодинамического равновесия и устойчивости равновесия.

Открытые системы. Вещественное равновесие. Химический потенциал.

3.Равновесие фаз в однокомпонентной системе.

Условие двухфазного равновесия. Графическое представление.

Диаграммы состояния P-T. Уравнение Клаузиуса-Клайперона.

Изменение термодинамических потенциалов системы и их производных при равновесном фазовом переходе.Диаграммы состояния типа P-V.

Правило коноды.

Равновесие в системе жидкость-газ.

Трехфазное равновесие в техкомпонентной системе.

Экстремальные состояния вещества.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Базаров И.П. Термодинамика. М.6 Высшая школа, 1983,344с.

2. Паскаль Ю.И. Термодинамика и кинетика фазовых превращений.Томск. Изд-во ТГУ (ротапринт), 1977,200с.

3. Паскаль Ю.И. Термодинамический анализ диаграмм состояния двухкомпонентных систем. Изд-во ТГУ (ротапринт), 1979, 120с.

4. Паскаль Ю.И. Борисов С.С. Химический формализм в теории фазовых превращений. Томск. Изд-во ТГУ (ротапринт), 1980, 200с.

5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Часть I, М.,

6. Смирнов А.А. Молекулярно-кинетическая теория металлов. М., Металлургия, 1972, 520с.

7. Акопян А.А. Химическая терммодинамика. М., Высшая школа, 1963, 528с.

8. Пригожин И., Дефей Р.Химическая терммодинамика. Новосибирск, Изд-во Новосиб. Ун-та, 1967, 360с.