化学热力学导论

作者:傅鹰

页数:371

出版时间:1963-12

价格:80.00元

isbn号码:9787030273505

丛书系列:中国科学技术经典文库 化学卷

具体描述

《化学热力学导论(化学卷)》阐述经典热力学在化学中的应用。除了阐述热力学三个基本定律外，还讨论了理想和真实气体的化学平衡，理想和非理想溶液，及表面热力学。

用户评价

我不得不承认，在开始阅读《化学热力学导论》这本书之前，我对“溶液的化学势”这个概念感到相当的困惑。总觉得它是一个非常抽象的物理量，在实际应用中似乎并不直观。然而，作者以一种非常巧妙且循序渐进的方式，将化学势的概念阐释得淋漓尽致。他没有直接抛出复杂的数学公式，而是从基本的热力学概念出发，比如自由能和熵，逐步引导读者理解化学势的内涵。我特别喜欢书中关于“化学势与相平衡”的讨论。作者解释了为什么在多相系统中，各相中的组分会自发地向着化学势相等的方向移动，最终达到平衡状态。他用了一个非常形象的比喻，将化学势比作“势能”，当势能相等时，系统就达到了稳定状态。这种从能量的角度来理解化学势，让我对相平衡有了全新的认识。让我印象深刻的是，书中还结合了实际的化工过程，比如蒸馏、萃取等，详细阐述了如何利用化学势的概念来设计和优化这些过程。作者还提及了“活度系数”的重要性，解释了为什么在非理想溶液中，组分的化学势会偏离其理想值。这种将抽象的理论概念与具体的实际应用紧密结合的讲解方式，让我觉得这本书不仅仅是一本教材，更是一本能够启发读者思考和解决实际问题的指南。

这本书，怎么说呢？拿到手的时候，我原本是抱着一种“哦，又是一本理论教材”的心态，毕竟“化学热力学”这个词本身就带着一种高高在上的学术感，让人感觉离实际应用还有点距离。然而，当我真正翻开它，沉浸在那些公式和定律之中时，一种久违的求知欲被点燃了。书中的第一章，我记得是关于基本概念的梳理，比如能量、功、热、焓、熵等等。我并不是第一次接触这些概念，但作者的处理方式却让我耳目一新。他不仅仅是罗列定义，而是通过层层递进的逻辑，将这些抽象的概念具体化，甚至用了一些贴近生活的比喻，让我这个对理论一度感到畏惧的学生，也能比较顺畅地理解。举个例子，关于焓的解释，作者并没有直接给出数学公式，而是从“系统内能的变化”出发，一步步推导出焓的概念，并强调了其在恒压过程中的重要性。这种循序渐进的讲解方式，让我感觉自己不是在被动接受知识，而是在参与一个逻辑构建的过程。而且，书中对一些看似枯燥的物理量，也进行了深入的剖析，比如熵，作者花了相当大的篇幅来解释它的微观含义，从分子运动的随机性到宏观状态的混乱度，都进行了细致的描述。我以前总觉得熵是一个很难理解的概念，但这本书让我看到了它的本质，理解了为什么自然界总是趋向于熵增。这种对概念的深入挖掘，让我觉得这本书不仅仅是在传授知识，更是在培养一种科学思维方式。我个人非常喜欢这种“授人以鱼不如授人以渔”的教学理念，让我觉得在未来的学习和科研中，能够受益匪浅。

当我开始翻阅这本书时，我对于“相平衡”这个概念，并没有抱有太大的期待。在我之前的学习经历中，相平衡似乎总是一个比较边缘化的章节，充斥着各种复杂的相图和数学推导，让人望而却步。然而，《化学热力学导论》在这方面的处理方式，彻底颠覆了我的认知。作者用一种极其清晰且富有逻辑性的方式，将相平衡的概念层层剥开，让我看到了其背后深刻的物理意义。他首先从宏观的物质形态变化入手，比如水在不同温度和压力下的固、液、气三态，然后逐步深入到微观的分子运动和能量分布。我特别喜欢书中关于相图的讲解，作者并没有直接给出复杂的图示，而是先从单组分相图讲起，一步步讲解如何解读压力、温度变化对物质相态的影响，然后才过渡到多组分相图。他强调了每条线、每个点在相图中所代表的意义，比如共存线、三相点等等，并结合实际的例子，比如在冶金工业中如何通过控制温度和成分来获得具有特定性能的合金。更让我惊喜的是，书中对于“相图的构建”也进行了详细的介绍，讲解了如何利用热力学函数来预测和计算相图，这让我看到了理论研究与实际应用之间的紧密联系。而且，作者在讲解过程中，还穿插了一些关于相变的动力学因素，比如成核和生长过程，这让我理解到，即使在热力学上允许的相变，也可能因为动力学因素而难以实现。这种对复杂概念的细致拆解和生动呈现，让我觉得这本书不仅仅是一本教材，更是一本能够激发学习兴趣的良师益友。

说实话，拿到这本《化学热力学导论》之前，我对化学热力学这门学科的印象还停留在高中时期的狭窄视野里，只知道一些简单的能量守恒定律和化学反应方向的判断。然而，当我开始阅读这本书，特别是进入到关于化学反应方向的章节时，我才真正领略到这门学科的博大精深。作者在解释吉布斯自由能和平衡常数的关系时，真的是将抽象的理论与实际的应用完美地结合在了一起。他没有简单地抛出公式，而是通过大量的图示和案例，比如在工业生产中如何通过控制温度和压力来提高产率，或者在生物体内，酶是如何降低反应的活化能，从而加速生化反应的进程。这些例子让我看到了化学热力学在现实世界中的巨大价值，不再觉得它只是实验室里的纸上谈兵。我尤其印象深刻的是，书中对于化学平衡的讨论，作者详细阐述了动态平衡的概念，解释了为什么反应物和生成物在达到平衡时，浓度会保持不变，但实际上反应仍在进行。他用一个生动的比喻，把平衡比作两个人之间的拉锯战，虽然双方力量相当，但都在不断地较劲。这种形象的比喻，让原本抽象的化学平衡变得更加容易理解。此外，书中对于“不可逆过程”和“可逆过程”的区分，也让我对热力学过程有了更深刻的认识。作者强调了在实际生活中，几乎所有的过程都是不可逆的，而我们所学的热力学定律，很多都是基于理想的可逆过程推导出来的，这让我对理论的局限性也有了更清醒的认识。总而言之，这本书让我对化学反应的内在驱动力有了全新的理解，不再局限于表面的现象。

在翻阅《化学热力学导论》之前，我一直认为“化学动力学”与“化学热力学”是两个相对独立的领域，前者关注反应速率，后者关注反应方向和能量变化。然而，这本书却巧妙地将两者有机地结合了起来，让我看到了它们之间密不可分的联系。作者在讲解过程中，并没有生硬地将动力学和热力学分开阐述，而是通过大量的实例，展示了反应速率、活化能、平衡常数以及吉布斯自由能等概念如何相互影响，共同决定一个化学反应的进行。我尤其印象深刻的是，书中对于“催化剂”的讨论。作者解释了催化剂是如何通过降低反应的活化能来加快反应速率，但同时他也强调，催化剂并不能改变反应的热力学平衡常数，也就是说，它只影响反应进行的速度，而不影响反应最终的产物比例。这种对催化机理的深入剖析，让我对催化在现代化学工业中的重要性有了更深刻的认识。此外，书中还探讨了“速率决定步骤”的概念，以及如何通过实验手段来确定反应机理，这些都让我看到了理论研究与实验探索的紧密结合。作者还提及了一些关于“非线性动力学”和“混沌现象”的内容，这让我意识到，即使是看似简单的化学反应，其背后也可能隐藏着复杂的动力学行为。这种将宏观热力学原理与微观动力学过程相结合的讲解方式，让我觉得这本书不仅具有理论深度，也兼顾了实际应用。

坦白说，当我拿到《化学热力学导论》这本书的时候，我并没有抱有太大的期待。总觉得化学热力学这个领域已经非常成熟，很少会有新的东西能让我眼前一亮。然而，书中关于“热力学与信息”的章节，却让我大吃一惊。作者以一种非常新颖的视角，将热力学原理与信息论联系了起来，让我看到了一个全新的研究方向。他首先从“信息熵”的概念入手，解释了信息熵与热力学熵之间的相似性，都与系统的混乱度或不确定性有关。我特别喜欢书中关于“朗道尔原理”的讨论，作者解释了在信息处理过程中，单位信息的消散至少需要一定的能量，这让我对信息与能量之间的关系有了更深的理解。让我印象深刻的是，书中还结合了诸如“麦克斯韦妖”这样的思想实验，通过分析其热力学上的不可行性，进一步阐述了信息与能量之间的制约关系。作者还提及了“摩尔定律”与热力学极限的潜在联系，以及在量子计算领域，如何利用热力学原理来提高计算效率。这种将古老的热力学理论与新兴的信息科学相结合的讲解方式，让我觉得这本书具有极高的前瞻性，也让我对未来科学的发展充满了好奇。

在阅读《化学热力学导论》这本书之前，我对“非平衡态热力学”这个概念几乎是一无所知。总觉得热力学研究的都是处于平衡状态的系统，而现实世界中的很多过程都是动态变化的，似乎难以用经典的理论来解释。然而，这本书在这一部分的讲解，却让我大开眼界，认识到了非平衡态热力学的重要性。作者以一种非常清晰且富有逻辑性的方式，将我们带入了非平衡态热力学的世界。他首先从“耗散结构”的概念入手，解释了在开放系统中，如何通过不断地从环境中获取能量和物质，从而维持一个远离平衡的稳定状态。我特别喜欢书中关于“布里渊区”和“耗散过程”的讨论，作者用了一些非常生动的例子，比如生物体的生长和发育，就是典型的耗散结构。他解释了为什么生物体能够通过新陈代谢来维持自身的有序性，并不断地与环境进行物质和能量交换。让我印象深刻的是，书中关于“熵流”和“熵产生”的区分。作者指出，在开放系统中，虽然总体的熵在增加，但局部区域可以通过与环境的物质和能量交换来降低自身的熵，形成所谓的“耗散结构”。这种对开放系统动力学的深入探讨，让我对自然界的复杂性和自组织现象有了更深刻的理解。

在阅读《化学热力学导论》之前，我对“统计热力学”这个领域感到十分畏惧。总觉得那是一门需要深厚数学功底和抽象思维的学科，可能与实际应用相去甚远。然而，这本书在这一部分的讲解，却完全打消了我的顾虑，并且让我对这门学科产生了浓厚的兴趣。作者以一种非常巧妙的方式，将宏观的热力学量与微观的分子行为联系了起来。他没有直接引入庞大的配分函数，而是从最基本的分子运动模型出发，比如理想气体的分子动能分布，然后逐步讲解如何通过统计方法来计算宏观的热力学性质。我特别欣赏书中关于“熵的统计意义”的阐述。作者通过对微观状态和宏观状态的区分，生动地解释了为什么熵与混乱度有关，以及为什么孤立系统的熵总是趋向于增加。他用了一个非常形象的比喻，将气体分子比作在一个房间里随意乱飞的苍蝇，当房间越大，苍蝇越多的情况下，它们随机分布的可能性就越大，也就是系统的熵越高。这种从微观粒子行为的角度来理解宏观现象的方式，让我觉得非常有启发性。此外，书中对于“比热容”的解释也让我印象深刻。作者解释了比热容是如何与分子的自由度以及量子化能级有关，让我理解到为什么不同物质的比热容不同，以及在低温下，一些物质的比热容会急剧下降。这种将统计学原理应用于解释物理化学现象的方式，让我觉得非常有深度，也让我看到了理论研究的魅力。

坦白说，一开始我拿到这本书，并没有觉得它在“化学热力学”这个相对传统的领域里会有什么特别之处。很多教材在这方面的讲解都大同小异，公式堆砌，理论繁琐。然而，《化学热力学导论》却给了我一个大大的惊喜，尤其是在关于“溶液热力学”的部分。作者的处理方式非常独特，他没有一开始就抛出各种活度系数和化学势的复杂公式，而是从溶液形成过程中能量和熵的变化入手，逐步引导读者理解为什么溶液会形成，以及溶液的性质是如何与纯溶质和纯溶剂不同的。我印象最深刻的是，书中关于“逸度”的概念的解释，这个概念在理解非理想溶液的行为时至关重要。作者通过类比，将逸度比作“虚拟压力”，形象地解释了它如何反映了溶液中组分偏离理想行为的程度。他甚至还举例说明了在实际的化工过程中，例如分离提纯过程，理解逸度的概念对于精确控制反应条件、提高分离效率有多么重要。此外，书中对于“稀溶液依数性”的讲解也十分透彻，作者不仅解释了为什么这些性质与溶质的种类无关，只与溶质的浓度有关，还详细地阐述了渗透压在生物体内的作用，比如水如何通过细胞膜进入，以及为什么海水比淡水更能使植物脱水。这种将抽象概念与具体生理过程联系起来的讲解方式，让我觉得化学热力学不再是冰冷的公式，而是与我们生活息息相关的科学。

老实说，我最初对于《化学热力学导论》这本书的期望值并不算太高，总觉得化学热力学这个领域已经发展得很成熟，很难再有突破性的内容。然而，当我开始阅读这本书，特别是进入到关于“化学热力学的现代应用”章节时，我才真正认识到自己的偏见。作者并没有仅仅停留在经典的理论讲解，而是将热力学原理巧妙地应用到了一些前沿领域，让我耳目一新。我特别喜欢书中关于“材料科学”部分的讲解，作者结合了诸如合金相图、陶瓷烧结、高分子材料的相变等实例，详细阐述了热力学在理解和设计新型材料中的作用。他解释了为什么某些材料在特定的温度和压力下会表现出特殊的物理或化学性质，以及如何通过调控材料的成分和结构来获得所需的性能。让我印象深刻的是，书中关于“纳米材料”的讨论，作者解释了为什么纳米颗粒由于表面积的增加，其热力学性质会与块体材料有显著差异，以及如何利用这些差异来设计新型催化剂或药物载体。此外，书中还提及了热力学在“能源科学”领域的应用，比如太阳能电池的效率、燃料电池的能量转换以及储能技术的原理，这些都让我看到了热力学与我们日常生活的紧密联系。这种将基础理论与实际应用相结合的讲解方式，让我觉得这本书不仅仅是一本教材，更是一本能够激发读者对科学研究兴趣的启蒙读物。

化学中文经典之作！前言是文言文，而书里的概念的引入和导出都是典范的; 不问一切的热力学，

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傅鹰老先生当年的讲义，没有仔细看推导，不过从他对定理概念的阐述中也能看出其严谨的学风。

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