物理化學

《物理化學(上冊)》是清華大學化學和化工專業的教材。分上、下兩冊。上冊包括第一至第七章，內容有緒論、氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、統計熱力學基礎及熵的統計意義、溶液熱力學、相平衡和化學平衡；下冊包括第八至第十二章，內容有電解質溶液、電化學平衡、電極過程動力學、表面化學與膠體的基本知識、化學動力學基礎。

每冊末均有附錄，各章都安排了豐富的例題和習題，並附有答案。

讀者對象：化學、化工、醫藥、食品等專業的大學師生及其技術人員。 ^[1] 

緒論

一、什麼是物理化學

二、物理化學的研究內容

三、物理化學的學習方法

四、數學知識

第一章 氣體

第一節 理想氣體

一、理想氣體狀態方程

二、分壓定律

第二節 實際氣體

一、實際氣體對於理想氣體的偏差

二、實際氣體的狀態方程

三、對比狀態原理

四、用壓縮因子圖計算實際氣體

習題

第二章 熱力學第一定律

第一節 基本概念

一、系統與環境

二、熱力學平衡狀態

三、平衡狀態的描述與狀態函數

四、過程和途徑

五、熱量和功

第二節 熱力學第一定律

一、內能是狀態函數

二、封閉系統熱力學第一定律的數學表達式

第三節 功的計算

一、功的分類

二、體積功的計算

三、功與過程

四、可逆過程

第四節 熱的計算

一、等容熱效應

二、等壓熱效應和焓

三、熱容及簡單變温過程熱的計算

四、相變熱

五、混合熱

第五節 第一定律對於理想氣體的應用

一、理想氣體的內能和焓

二、理想氣體的熱容

三、理想氣體的絕熱過程

第六節 第一定律對於實際氣體的應用

一、節流過程及其特點

二、Joule—Thomson係數及其應用

三、實際氣體的內能和焓

第七節 第一定律對於化學反應的應用——熱化學

一、化學反應進度

二、化學反應的熱效應

三、反應熱的計算

四、反應熱的測量

五、反應熱與温度的關係

六、非等温反應系統

習題

第三章 熱力學第二定律

第一節 自發過程的共同特徵

一、自發過程的方向和限度

二、自發過程的共同特徵

第二節 熱力學第二定律

第三節 Carnot循環和Carnot定理

一、Carnot循環的效率

二、Carnot定理及其推論

第四節 熵

一、熵的導出

二、熱力學第二定律的數學表達式——Clausius不等式

第五節 熵增加原理

第六節 熵變的計算

一、簡單物理過程的熵變

二、相變過程的熵變

三、混合過程的熵變

四、環境熵變

第七節 熱力學第三定律和規定熵

一、Netnst熱定理

二、熱力學第三定律

三、規定熵的計算

四、化學反應的熵變

第八節 Helmholtz函數和Gibbs函數

一、Helmholtz函數及Helmholtz函數減少原理

二、Gibbs函數及Gibbs函數減少原理

三、關於判據的總結

四、功和熱在特定條件下與狀態函數變的關係

第九節 各熱力學函數間的關係

一、Gibbs公式

二、對應係數關係式

三、Maxwell關係式

四、基本關係式的應用

第十節 △G及AA的計算

一、簡單物理變化過程的AG和AA

二、相變過程的AG和AA

三、混合過程的AG

四、△G隨丁的變化

習題

第四章 統計熱力學基礎及熵的統計意義

第一節 概論

一、什麼是統計熱力學

二、統計系統的分類

三、數學知識

第二節 分子的運動形式和能級公式

一、分子的運動形式

二、平動能級

三、雙原子分子的轉動能級

四、振動能級

五、電子運動能級和核運動能級

第三節 粒子的能量分佈和系統的微觀狀態數

一、能量分佈

二、定域子系的微觀狀態數

三、離域子系的微觀狀態數

四、統計力學的兩個基本假定

第四節 熵的統計意義

第五節 Boltzmann分佈定律

一、Boltzmann分佈定律

二、分子配分函數

第六節 熱力學狀態函數的配分函數表示式

一、離域子系的狀態函數

二、定域子系的狀態函數

第七節 分子配分函數的計算

一、配分函數的析因子

二、平動配分函數

三、轉動配分函數

四、振動配分函數

五、零點能的選擇所產生的影響

六、電子配分函數

七、核配分函數

第八節 統計熱力學對於理想氣體的應用舉例

一、理想氣體狀態方程的導出

二、關於理想氣體內能和熱容的討論

第九節 統計熵

一、平動熵

二、轉動熵

三、振動熵

習題

第五章 溶液熱力學

第六章 相平衡

第七章 化學平衡

習題答案

附錄

參考文獻 ^[1]