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本书在系统讲述统计热力学原理及方法的基础上,详细介绍了统计热力学在流体状态方程、电解质溶液、高分子溶液和生物大分子溶液各领域中的应用和最新进展。全书共9章,第1章简要总结了必备的热力学基础知识。第2~4章分别深入地讲述流体的分子力和位能函数、系综原理和分布函数等统计热力学基本内容。第5章系统阐述立方型方程、对应态方程、维里方程和硬球方程及其统计力学处理方法。第6章介绍了适用于化学工程的微扰理论。第7~9章详细讲述了电解质溶液、高分子溶液和生物大分子溶液的分子热力学理论和模型,并介绍其前沿领域的最新进展。 本书可作为化工、化学、生物、环境及热能等专业研究生热力学课程的教学参考书,也可供本科高年级学生和有关科研人员参考使用。

前言 本书是为化学工程与生物化工专业研究生“高等化工热力学”课程教学编写的教材。就其知识内容而言,实为一本有关分子热力学方面的著作。作者在清华大学化工系从事本科生和研究生热力学课程教学多年,本科化工热力学教学日臻成熟,已有配套的教材、习题集和数据手册出版,但深感研究生教学缺少一本深浅适度的教学参考书。有鉴于此,作者在多年校内试用讲义的基础上,参阅国内外各种教材、专著和文献,结合近年来分子热力学研究的前沿进展以及我们自己的科研工作,编著了本书。 近20年来,化学工程学科的发展日新月异,其研究对象已从传统化工的小分子流体扩展到电解质溶液和离子液体、长链高分子溶液、胶体溶液、生物大分子溶液、聚电解质溶液、亲水亲油分子流体、多分散体系以及多孔材料中的受限空间流体等。研究这些复杂流体的物性和相行为,宏观热力学方法已显得力不从心。而建立在统计热力学和分子科学基础之上,又有实验数据支撑的分子热力学方法已成为研究复杂流体结构和热力学性质的有力工具。统计热力学可以看作联系物质微观分子结构和宏观性质的桥梁,人们仅从流体的微观分子位能函数出发,运用统计力学方法,即可预测流体的热力学性质和相行为。随着人们对分子间作用力的认识不断深入和基于统计热力学的分子理论的日臻完善,统计热力学处理的对象早已不局限于像惰性气体氩这样的简单分子,而是涉及到上面所述及的所有复杂流体。随着近年来高速电子计算机的普及,构筑于统计热力学基础之上的分子模拟技术已不再是少数人掌握的阳春白雪,其在化学工程各个研究领域的应用渐成寻常之事。以上诸因素有力地促进了这门新的工程科学——分子热力学——发展。因此对化学工程师而言,掌握分...

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第1章基础热力学

1.1热力学基本方程

1.2雅可比行列式

1.3剩余函数和超额函数

1.3.1剩余函数

1.3.2超额函数

1.4逸度和逸度系数

1.4.1纯气体的逸度

1.4.2混合物中组分的分逸度

1.5活度和活度系数

1.6相平衡关系

1.6.1气液相平衡

1.6.2液液相平衡

参考文献

第2章分子间作用能和位能函数

2.1分子间作用能

2.1.1离子间静电能

2.1.2偶极分子偶极分子相互作用能

2.1.3极性分子与非极性分子间的诱导能

2.1.4非极性分子间的色散能

2.1.5分子间的排斥能

2.2位能函数

2.2.1硬球位能函数

2.2.2方阱位能函数

2.2.3萨日兰位能函数

2.2.4LennardJones位能函数

2.2.5Kihara位能函数

2.2.6Yukawa位能函数

2.2.7Stockmayer位能函数

2.2.8分子力场

参考文献

第3章统计系综

3.1正则系综

3.1.1正则系综与正则配分函数

3.1.2正则配分函数与热力学量的关系

3.1.3正则配分函数在经典统计力学相空间中的形式

3.2巨正则系综

3.2.1巨正则系综和巨正则配分函数

3.2.2巨正则系综配分函数与热力学量的关系

3.3微正则系综

3.4等温等压系综

3.5涨落

3.5.1正则系综中体系能量的涨落

3... 查看详情

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