- Артикул:00-01052588
- Автор: К. Люпис
- ISBN: 5-229-00001-5
- Тираж: 2670 экз.
- Обложка: Твердая обложка
- Издательство: Металлургия (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 503
- Формат: 60х88 1/16
- Год: 1989
- Вес: 761 г
Развернуть ▼
Изложены основы термодинамики изолированных и открытых систем, теория бинарных и многокомпонентных растворов, фазовые диаграммы, термодинамическая теория химических реакций и соединений, термодинамика поверхностных явлений. Рассмотрены статистические модели растворов. Общие принципы применимы ко всем материалам. Большинство приложений относится к металлам и сплавам. Все разделы сопровождаются задачами, решения которых приведены в конце книги. В приложениях даны справочные таблицы.
Для научных и инженерно-технических работников. Может быть полезна студентам и аспирантам, специализирующимся в металлургии и химии.
Содержание
Предисловие к русскому изданию
Предисловие
Принятые обозначения
Глава 1. Основы теории закрытых систем
1.1. Первый закон термодинамики
1.1.1. Формулировка первого закона
1.1.2. Функции состояния и полные дифференциалы.
1.1.3. Теплоемкость и энтальпия
1.1.4. Стандартные состояния
1.1.5. Теплоты реакций
1.1.6. Теплоты образования
1.2. Второй закон термодинамики
1.2.1. Формулировка второго закона
1.2.2. Энтропия как мера необратимости и разупорядочения
1.2.3. Критерии равновесия
1.2.4. Полезные соотношения
1.2.5. Идеальные газы
1.2.6. Связь Сp Сv
1.3. Третий закон термодинамики
1.3.1. Формулировка третьего закона
1.3.2. Экспериментальное подтверждение
1.3.3. Интерпретация
1.3.4. Следствия
1.3.5. Оценка теплоемкости и энтропии
1.4. Устойчивость фаз в однокомпонентных системах
1.4.1. Энергия Гиббса
1.4.2. Уравнение Клаузиуса-Клапейрона
1.4.3. Тройные точки
1.4.4. Критические точки
1.5. Заключение
1.6. Задачи
Библиографический список
Дополнительный библиографический список
Глава 2. Основы теории открытых систем
2.1. Введение химического потенциала
2.2. Экстенсивные свойства
2.3. Парциальные мольные свойства
2.3.1. Определения и соотношения
2.3.2. Графическое представление: метод касательных
2.3.3. Условия постоянного объема
2.3.4. Независимые переменные
2.4. Условия равновесия в гетерогенной системе
2.4.1. Предварительный пример
2.4.2. Общий случай
2.5. Применение условий равновесия при изучении гетерогенных систем
2.5.1. Пример
2.5.2. Построение общей касательной
2.5.3. Правило фаз
2.6. Задачи
Библиографический список
Глава 3. Стабильность
3.1. Стабильное и нестабильное равновесия
3.2. Общий анализ условий стабильности при бесконечно малых флуктуациях
3.3. Критерии стабильности при бесконечно малых флуктуациях состава
3.3.1. Первый метод
3.3.2. Второй метод
3.4. Спинодаль и критическая точка
3.4.1. Случай регулярного раствора
3.4.2. Общий случай
3.5. Функция стабильности
3.6. Термодинамические расчеты, связанные с зарождением и ростом новой фазы
3.6.1. Изменения энергии Гиббса
3.6.2. Выбор переменной смещения
3.6.3. Движущие силы
3.7. Задачи
Библиографический список
Глава 4. Химические потенциалы, летучести и активности
4.1. Химический потенциал чистого компонента
4.1.1. Идеальный газ.
4.1.2. Реальные газы; летучести
4.1.3. Твердые тела и жидкости
4.2. Смесь идеальных газов
4.2.1. Определение
4.2.2. Интерпретация
4.2.3. Летучесть
4.3. Летучести в смеси реальных газов
4.3.1. Идеальный раствор неидеальных газов
4.4. Твердые и жидкие растворы; активность
4.5. Парциальное давление пара растворенного компонента
4.6. Концентрационная зависимость активности при постоянном объеме
4.7. Задачи
Библиографический список
Глава 5. Химические реакции
5.1. Случай одной химической реакции
5.1.1. Общее представление
5.1.2. Пример
5.1.3. Влияние температуры и давления
5.2. Принцип Ле Шателье - Брауна
5.3. Случай одновременно протекающих реакций
5.3.1. Общее представление
5.3.2. Пример: состав газовой фазы печи
5.3.3. Пример: разложение кремнезема
5.4. Применение к диаграммам кислородного и серного потенциалов
5.5. Применение к некоторым важным металлургическим равновесиям
5.5.1. Реакция Будуара
5.5.2. Диссоциация СO2
5.5.3. Восстановление оксидов железа
5.6. Замечания по поводу координат реакций
5.6.1. Изменение базиса
5.6.2. Сопряженные реакции
5.7. Задачи
Библиографический список
Дополнительный библиографический список
Глава 6. Бинарные растворы
6.1. Термодинамические функции смешения
6.2. Идеальный раствор
6.3. Избыточные свойства
6.4. Законы Рауля и Генри
6.4.1. Определения
6.4.2. Закон Рауля как следствие закона Генри
6.4.3. Законы Генри нулевого и первого порядков
6.5. Интегрирование уравнения Гиббса - Дюгема
6.6. Задачи
Библиографический список
Глава 7. Термодинамический формализм для бинарных металлических растворов
7.1. Разбавленные растворы
7.1.1. Аппроксимация ряда полиномом
7.1.2. Применение к Inу2; параметры энергии Гиббса
7.1.3. Энтальпийные и энтропийные параметры взаимодействия
7.1.4. Применение уравнения Гиббса-Дюгема
7.2. Использование полиномов для выражения концентрационной зависимости
7.3. Координаты состава и стандартные состояния при измерении активности
7.3.1. Изменение состояния сравнения
7 3.2. Координаты состава
7.3.3. Стандартное состояние по Раулю, состав в мольных долях
7.3.4. Стандартное состояние по Генри, состав в мольных долях
7.3.5. Стандартное состояние по Генри, состав в процентах по массе
7.4. Параметры взаимодействия при выражении состава в процентах по массе
7.4.1. Параметры энергии Гиббса
7.4.2. Энтальпийные и энтропийные параметры
7.5. Применение к химическим реакциям
7.5.1. Обозначения
7.5.2. Растворимость газов
7.5.3. Стандартные состояния по Генри и расчет G0
7.6. Задачи
Библиографический список
Глава 8. Двойные фазовые диаграммы
8.1. Общая характеристика
8.2. Идеальные и близкие к идеальным системы
8.3. Минимум и максимум
8.4. Эвтектические точки
8.5. Перитектические точки
8.6. Сопоставление фазовых диаграмм разных типов
8.7. Сложные фазовые диаграммы
8.8. Расчет фазовых диаграмм
8.8.1. Численные методы расчета фазовых границ
8.8.2. Наклон и кривизна фазовых границ
8.8.3. Расчет границ вблизи некоторых инвариантных точек
8.8.4. Пример применения численных методов
8.8.5. Расчет термодинамических параметров фазы
8.9. Задачи
Библиографический список
Дополнительный библиографический список
Глава 9. Аналитические выражения для термодинамических функций разбавленных многокомпонентных металлических растворов
9.1. Законы Рауля и Генри для многокомпонентных растворов
9.2. Разбавленные тройные растворы
9.2.1. Аппроксимация ряда полиномом.
9.2.2. Применение к Inу2; параметры энергии Гиббса
9.2.3. Энтальпийные и энтропийные параметры
9.2.4. Качественная атомистическая интерпретация параметров взаимодействия
9.2.5. Соотношения между параметрами взаимодействия
9.2.6. Примеры использования модели
9.3. Разбавленные многокомпонентные растворы
9.3.1. Параметры энергии Гиббса второго порядка
9.3.2. Соотношения между параметрами взаимодействия
9.4. Параметры взаимодействия при выражении концентрации в процентах по массе
9.5. Применение к реакциям раскисления
9.6. Задачи
Библиографический список
Глава 10. Многокомпонентные растворы и фазовые диаграммы
10.1. Общая характеристика тройных фазовых диаграмм
10.1.1. Графическое представление
10.1.2. Примеры тройных фазовых диаграмм
10.1.3. Правило рычага
10.1.4. Четырехфазное равновесие
10.2. Замечания по графическому представлению многокомпонентных фазовых диаграмм
10.3. Представление и расчет энергии Гиббса
10.3.1. Аналитическое выражение интегральной энергии Гиббса
10.3.2. Аналитическое представление активностей
10.3.3. Графическое интегрирование уравнения Гиббса -Дюгема
10.4. Расчет многокомпонентных фазовых диаграмм
10.4.1. Определение условий равновесия между двумя фазами посредством минимизации энергии Гиббса
10.4.2. Ступенчатый расчет изо-термического сечения
10.4.3. Наклоны фазовых границ при бесконечном разбавлении компонента
10.4.4. Заключение
10.5. Задачи
Библиографический список
Дополнительный библиографический список
Глава 11. Стабильность многокомпонентных растворов и влияние третьего компонента на некоторые инвариантные точки двойных систем
11.1. Условия стабильности для многокомпонентного раствора
11.1.1. Вывод условия стабильности
11.1.2. Существование наиболее строгого условия.
11.2. Функция стабильности w многокомпонентных растворов
11.2.1. Определение w -функции
11.2.2. Применения w -функции
11.3. Критические линии и поверхности
11.3.1. Аналитический вывод
11.3.2. Влияние малых добавок третьего компонента на критическую точку двойной системы.
11.4. Влияние малых добавок третьего компонента на эвтектическую и перитектическую температуры двойных систем
11.4.1. Аналитический вывод зависимости изменения температуры эвтектики от концентрации третьего компонента
11.4.2. Другие выражения и выводы
11.4.3. Примеры
11.4.4. Заключение
11.5. Задачи
Библиографический список
Глава 12. Термодинамические функции соединений
12.1. Стехиометрические и нестехиометрические соединения
12.2. Химический потенциал соединения
12.2.1. Двойные системы
12.2.2. Многокомпонентные системы.
12.3. Активность соединения
12.3.1. Стандартные состояния
12.3.2. Концентрационная зависимость
12.4. Приложения
12.5. Заключение
12.6. Задачи
Библиографический список
Глава 13. Поверхности и поверхностное натяжение
13.1. Основные уравнения
13.1.1. Температура и химические потенциалы на поверхности раздела фаз
13.1.2. Модельная система
13.1.3. Поверхностное натяжение
13.1.4. Условия равновесия для давлений.
13.2. Механическая эквивалентность модельной системы
13.2.1. Общее рассмотрение и определение поверхностного натяжения
13.2.2. Случай цилиндрической поверхности постоянной кривизны
13.3. Уравнение адсорбции Гиббса
13.4. Поверхностное натяжение и термодинамический потенциал
13.4.1. Термодинамические уравнения
13.4.2. Поверхности твердых тел
13.5. Вариантность двухфазной системы и влияние кривизны поверхности раздела
13.5.1. Число степеней свободы в двухфазной системе
13.5.2. Влияние кривизны поверхности раздела на давление пара чистых веществ
13.5.3. Влияние кривизны поверхности раздела на точку кипения чистых веществ
13.5.4. Влияние кривизны межфазной поверхности на растворимость чистых веществ
13.5.5. Влияние кривизны поверхности раздела на химический потенциал растворенного вещества. 13.5.6. Дополнения
13.6. Равновесная форма кристалла
13.6.1. Геометрическое описание кристалла
13.6.2. Соотношение Вульфа
13.6.3. Диаграммы Вульфа
13.7. Уравнение Лапласа для кристалла
13.8. Равновесие на линии контакта трех фаз
13.8.1. Условие равновесия
13.8.2. Краевой угол
13.8.3. Распределение фаз в поликристалле
13.8.4. Компонент скручивания на границах зерен
13.9. Характерные величины межфазного натяжения
13.10. Заключение
13.11. Задачи
Библиографический список
Дополнительный библиографический список
Глава 14. Адсорбция
14.1. Поверхностные избыточные характеристики и положение поверхности раздела
14.2. Относительная адсорбция
14.2.1. Определение
14.2.2. Упрощенная форма
14.3. Относительные функции и уравнение адсорбции Гиббса
14.4. Приведенная адсорбция
14.5. Альтернативное термодинамическое рассмотрение плоской межфазной поверхности
14.5.1. Инвариантность по отношению к границам поверхностного слоя
14.5.2. Выбор двух зависимых переменных: Х и Y
14.6. Модель совершенного раствора для межфазной поверхности
14.6.1. Определение
14.6.2. Следствия
14.7. Смеси двух металлов
14.8. Поверхностно-активные вещества
14.8.1. Разбавленные растворы
14.8.2. Состояние насыщения
14.8.3. Модели адсорбции
14.8.4. Дополнения
14.9. Расчет адсорбции по данным о поверхностном натяжении в тройных системах
14.9.1. Прямой метод
14.9.2. Метод Валена, Кауфмана и Гуменика
14.9.3. Графико-аналитический метод
14.9.4. Аналитический метод.
14.10. Адсорбция в многокомпонентных растворах
14.10.1. Адсорбционный параметр взаимодействия E_i^((j)). Примеры
14.11. Теплоты адсорбции и влияние температуры на поверхностное натяжение
14.11.1. Стандартное состояние и стандартные теплоты адсорбции
14.11.2. Изостерическая теплота адсорбции
14.11.3. Физическая и химическая адсорбции
14.11.4. Влияние температуры на поверхностную активность
14.12. Заключение
14.13. Задачи
Библиографический список
Глава 15. Статистические модели металлических растворов замещения
15.1. Введение
15.2. Идеальный раствор
15.3. Регулярный раствор
15.4. Квазихимическое приближение
15.4.1. Допущения модели
15.4.2. Вывод основных уравнений
15.4.3. Проверка модели и обсуждение
15.5. Модель центральных атомов
15.5.1. Общая характеристика модели.
15.5.2. Возможные выражения для индивидуальной функции распределения q
15.5.3. Вероятности, связанные с разными конфигурациями, и термодинамические функции
15.5.4. Квазирегулярный раствор
15.5.5. Корреляция между избыточными энтальпией и энтропией.
15.5.6. Допущения и обсуждение
15.6. Многокомпонентные растворы
15.6.1. Регулярные и квазирегулярные растворы
15.6.2. Квазихимическое приближение
15.7. Заключение
15.8. Задачи
Библиографический список
Глава 16. Статистические модели металлических растворов внедрения
16.1. Введение
16.2. Идеальный раствор внедрения
16.3. Модель центральных атомов для бинарного раствора внедрения.
16.3.1. Построение модели.
16.3.2. Линейное изменение потенциальной энергии центрального атома
16.3.3. Применение к системе железо-углерод
16.3.4. Сравнение с другими моделями
16.4. Модель центральных атомов для многокомпонентного раствора внедрения
16.4.1. Предварительные определения и параметры
16.4.2. Тройной раствор двух компонентов замещения и компонента внедрения
16.4.3. Тройной раствор с двумя компонентами внедрения
16.4.4. Четверной раствор с двумя компонентами замещения и двумя внедрения
16.4.5. Четверной раствор с тремя компонентами замещения и одним внедрения
16.4.6. Многокомпонентные растворы.
16.5. Заключение
16.6. Задачи
Библиографический список
Приложения
Приложение 1. Стандартные энтальпии и энергии Гиббса, 4,184 кДж/моль образования некоторых соединений при 298 К
Приложение2. Таблицы JANAF для СО, СO2, Н2, Н2O, N2, O2
Приложение 3. Параметры взаимодействия для жидкого железа при 1600°С
Решения задач
Рекомендуем
Артикул 00-01031905
