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本书是在长春理工大学研究生讲义的基础上补充、修改而成,是作者教学工作的心得和部分科研工作的总结。书中主要讨论溶液热力学、相平衡热力学、化学平衡热力学、统计热力学及非平衡态热力学。在经典的热力学中,主要阐述采用热力学理论与数学工具处理材料制备过程中的热力学问题;在统计热力学中,侧重于微观状态与宏观过程的联系,进而推算材料制备过程体系的热力学性质;在非平衡态热力学中,主要讨论非平衡态热力学的思路及处理材料问题的方法。其中,“Al2O3透明陶瓷晶界浓度分布的非平衡态热力学分析”等内容为作者研究工作的总结。
《化学热力学及其在材料学中的应用》是在长春理工大学研究生讲义的基础上补充、修改而成,是作者教学工作的心得和部分科研工作的总结。书中主要讨论溶液热力学、相平衡热力学、化学平衡热力学、统计热力学及非平衡态热力学。在经典的热力学中,主要阐述采用热力学理论与数学工具处理材料制备过程中的热力学问题;在统计热力学中,侧重于微观状态与宏观过程的联系,进而推算材料制备过程体系的热力学性质;在非平衡态热力学中,主要讨论非平衡态热力学的思路及处理材料问题的方法。其中,“透明陶瓷品界浓度分布的非平衡态热力学分析”等内容为作者研究r作的总结。
第1章导论1
11热力学的起源1
12化学热力学的特点及其解决的问题2
121特点2
122解决的问题2
13经典热力学的局限性及其面临的挑战2
14热力学关系式3
141固定组成体系3
142组成变化体系5
143单相化学反应体系5
第2章溶液热力学7
21理想溶液7
22超额函数8
23正规溶液模型10
24正规溶液派生模型12
241亚正规溶液模型12
242准正规溶液模型13
25拟化学理论13
26威尔逊局部组成模型15
261局部分子分数15
262威尔逊方程16
27非随机双液(NRTL)理论19
28UNIQUAC方程21
29UNIFAC方程23
210范拉溶液理论24
211沃尔(Wohl)方程26
212缔合溶液理论27
第3章相平衡热力学30
31相律30
311相律表达式30
312相律的推导30
32材料相平衡31
321单组分体系31
322二组分体系31
323三组分体系32
324多组分体系33
33材料相变33
331材料相变过程的热力学条件33
332材料相变自由能34
333材料相变过程推动力34
334材料相变的热力学特征35
335材料相变理论37
34材料相图热力学40
341由相图计算材料热力学量41
342材料相图计算原理与途径43
343由自由能公切线绘制材料相图44
344材料相图计算方法50
第4章化学平衡热力学56
41化学平衡56
42化学反应进度57
43同时平衡体系62
431同时平衡62
432关于内在的浓度限制条件64
433组分数与元素数66
44化学平衡体系计算的线性代数方法68
441原子矩阵68
442化学计量系数矩阵70
443吉布斯化学计量规则74
45物质的量的变化及质量作用定律的矩阵描述77
46材料制备过程化学反应平衡组成计算79
461平衡组成计算方法79
462迭代法计算平衡组成81
第5章统计热力学85
51统计热力学基本概念与基本假设85
511粒子体系的分类85
512能级与粒子的运动状态86
513能级分布与状态分布87
514微观状态与宏观状态88
515等概率假设89
52最可几统计方法90
521玻尔兹曼分布90
522粒子的配分函数93
523最可几分布与平衡分布93
524费米狄拉克分布94
525玻色爱因斯坦分布95
526三种分布公式的比较97
53粒子典型运动形式的配分函数98
531平动配分函数98
532振动配分函数99
533双原子分子的转动配分函数100
534核配分函数102
535电子配分函数102
54统计热力学在推算材料热力学性质中的应用103
541等同粒子体系104
542可分辨粒子体系106
543粒子不同运动状态的热力学性质107
544材料制备过程体系平衡常数的推算110
55系综方法110
551系综111
552微正则分布112
553正则系综113
554正则分布113
555正则配分函数与分子配分函数116
556正则分布的热力学函数118
557巨正则系综120
第6章非平衡态热力学125
61引言125
611非平衡态热力学的发展史126
612热力学状态、定律与不可逆过程129
62非平衡态热力学基础130
621局域平衡假设130
622恒算方程132
623熵产生和熵流135
624热力学发展三个阶段137
63线性非平衡态热力学138
631线性唯象方程138
632热力学第二定律对唯象系数的限制140
633唯象系数的对称性质141
634Onsager倒易关系的推导143
635非平衡定态146
64非线性非平衡态热力学154
641Lyapounov稳定性理论154
642熵产生的时间变化率157
643非平衡定态的稳定性160
65耗散结构理论163
651引言163
652自组织现象与耗散结构166
653分支现象167
654耗散结构热力学169
66非平衡态热力学在材料制备中的应用171
661扩散171
662扩散与热传导的耦合174
663扩散和化学反应的定态耦合176
664稀土氧化物在Al2O3透明陶瓷晶界浓度分布的非平衡态热力学
分析178
参考文献183
在热力学的绝热过程中,如果内能不变那么熵就不会改变。熵,热力学中表征物质状态的参量之一,通常用符号S表示。在经典热力学中,可用增量定义为 dS=(dQ/T)可逆 ,式中T为物质的热力学温度;d...
这三个号称是制冷的三大基础课,缺一不可。但是如果非得选一个出来的话,我觉得是热力学吧。因为热力学的卡诺循环是制冷循环的基础,当然随着制冷技术的发展,制冷的方式也层出不穷,可能会有变化。但是目前冰箱和空...
同求,tobemybest@163.com
热力学论文
北 京 化 工 大 学 课程论文 课程名称:高等化工热力学 任课教师:密建国 专 业:化学工程与技术 班 级: 姓 名: 学 号: 活性炭吸附储氢过程的热力学分析 摘要 储氢过程中热效应的不利影响是氢气吸附储存应用于新能源汽车需要解决 的关键问题之一。文章首先介绍了活性炭吸附储氢过程的热力学分析模型 ,包括 吸附等温线模型 ,吸附热的热力学计算以及气体状态方程。对吸附等温线模型的 研究意义及选取、 吸附过程中产生吸附热的数值确定方法、 不同储氢条件下气体 状态方程的适用性及选取进行了探讨。 关键词 :活性炭 ;吸附 ;储氢;热力学 第一章 绪论 1.1研究背景及意义 1.1.1研究背景 氢能 ,因其具有众多优异的特性而被誉为 21 世纪的绿色新能源。首先 ,氢能 具有很高的热值 ,燃烧 1kg 氢气可产生 1.25x10 6 kJ 的热量 ,相当于 3kg 汽油或 4.5kg 焦炭完全燃烧
工科化学类研究生材料热力学课程教学体系改革研究
“材料热力学”是哈尔滨工业大学化学化工、材料科学与工程等相关专业的研究生学位课。通过精选教材、调整教学内容、探讨材料热力学课程课堂教学与前沿科研成果有机结合的教学模式,融汇基础与前沿,优化热力学教学内容中基础知识和科研成果的最佳结合途径,改变学生应试教育的学习方式,培养学生的创新兴趣、多元化思维及科研素质,全面提高学生的综合能力和独立工作能力。
《热力学、动力学计算技术在钢铁材料研究中的应用》以作者长期在钢铁材料研发工作中积累的有关材料热力学、动力学方法的成功应用经验为基础,结合国内外新研究进展,系统介绍了CALPHAD相图计算方法和热力学原理,以及各种材料热力学、动力学计算软件及相应的数据库,并以流行的Thermo-Calc/DICTRA软件系统为例,重点讨论了如何利用这类方法和软件计算材料的一些基本热力学、动力学性质,*后介绍了运用该方法解决钢铁材料研究、生产中实际应用问题的系统案例。
《热力学、动力学计算技术在钢铁材料研究中的应用》适合从事钢铁材料研发、生产的科技人员和工程技术人员阅读使用,也可作为大专院校相关专业师生的教学参考用书。
序
前言
第1章 绪论
第2章 基于CALPHAD的材料热力学、动力学模拟
2.1 材料热力学计算简史
2.2 材料相图计算
2.2.1 汁算相图的兴起
2.2.2 CALPHAD相图计算的热力学原理
2.2.3 CALPHAD相变动力学计算模型
2.2.4 合金集团型数据库
2.3 材料热力学计算的特点和发展趋势
2.3.1 CALPHAD热力学计算的特征和优势
2.3.2 材料热力学计算的发展方向
2.4 本章总结
参考文献
第3章 材料热力学、动力学计算软件及数据库简介
3.1 Thermo-Calc及D1CTRA系统
3.1.1 开发历史
3.1.2 系统组成
3.1.3 功能及应用
3.2 FactSage系统
3.2.1 开发历史
3.2.2 系统组成
3.2.3 功能及应用
3.3 Pandat系统
3.3.1 开发历史
3.3.2 系统组成
3.3.3 功能及应用
3.4 JMatPro系统
3.4.1 开发历史
3.4.2 系统组成
3.4.3 功能及应用
3.5 主要数据库资源
3.5.1 SGTE数据库
3.5.2 NIsT数据库
3.5.3 Thernl伊Calc数据库
3.5.4 FactSage数据库
3.5.5 HSC热力学数据库
3.5.6 THERMODATA热力学数据库
3.5.7 MTDATA热力学数据库
3.5.8 国内的材料热力学数据库
3.6 本章总结
参考文献
第4章 材料热力学、动力学方法基础算例
4.1 二元相图的计算
4.1.1 计算目的
4.1.2 计算对象
4.1.3 计算方法与程序
4.1.4 计算实例
4.2 三元相图的计算
4.2.1 计算目的
4.2.2 计算对象
4.2.3 计算方法与程序
4.2.4 计算实例
4.3 平衡相变点的计算
4.3.1 计算目的
4.3.2 计算对象
4.3.3 计算方法与程序
4.3.4 计算实例
4.4 相变驱动力的计算
4.4.1 计算目的
4.4.2 计算对象
4.4.3 计算方法与程序
4.4.4 计算实例
4.5 热力学平衡状态变量的计算
……
第5章 材料热力学、动力学计算应用实例2100433B
内容介绍
《弹性力学及其在岩土工程中的应用》强调了基本理论的完整性和严密性,围绕岩土工程中的实际问题展开讨论,既说明应用弹性力学的基本理论解算工程实际问题的过程,又对于各种概念,结合岩土工程的力学现象作了说明,《弹性力学及其在岩土工程中的应用》可作为矿井建设、工程地质、交通土建、水工建筑、建筑工程、国防工程、采矿工程等专业的本科生和研究生教材或参考书,也可供上述 专业的工程技术人员和科教人员参考。
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