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第一篇 热力学在无机材料科学中的应用3

1 热力学基础3

1.1 概述3

1.2 内能、热和功6

1.3 热力学第一定律11

1.4 焓12

1.5 热容13

1.6 热力学第一定律对理想气体的应用15

1.7 化学反应的热效应17

1.8 盖斯定律19

1.9 各种热效应20

1.10 反应热与温度的关系23

1.11 热力学第二定律26

1.12 熵与熵增原理27

1.13 熵增量的计算30

1.14 自由能和自由焓34

1.15 热力学函数间的关系38

1.16 偏摩尔量和化学势39

1.17 硅酸盐热力学计算41

思考与习题45

2 化学平衡48

2.1 平衡常数48

2.2 利用标准自由焓求反应的平衡常数52

2.3 化学反应等温方程式53

2.4 平衡常数与温度的关系54

2.5 平衡常数与平衡组成的计算59

2.6 其他因素对化学平衡移动的影响61

思考与习题64

3 相平衡66

3.1 相律67

3.2 单组分系统69

3.3 二元系统76

3.4 三元凝聚系统96

思考与习题120

第二篇 无机材料聚集状态127

4 晶体结构127

4.1 晶体化学基本原理127

4.2 硅酸盐晶体结构140

4.3 晶体的缺陷145

4.4 固溶体149

思考与习题151

5 表面现象153

5.1 物质的表面与界面153

5.2 表面能、表面自由焓与表面张力155

5.3 润湿现象158

5.4 弯曲表面下的附加压力和毛细现象159

5.5 弯曲表面上的蒸气压和介稳状态162

5.6 固体表面结构165

5.7 固体表面的吸附166

5.8 表面活性物质170

思考与习题173

6 熔体和玻璃体176

6.1 硅酸盐熔体的结构177

6.2 玻璃的通性184

6.3 玻璃的形成185

6.4 玻璃的结构192

思考与习题194

7 胶体化学195

7.1 胶体的概念195

7.2 胶体的性质197

7.3 胶体的稳定性201

7.4 黏土-水系统的胶体性质203

7.5 乳状液与泡沫208

思考与习题210

第三篇 过程动力学215

8 化学动力学215

8.1 化学动力学基本知识216

8.2 扩散过程224

8.3 相变过程228

8.4 固相反应233

思考与习题237

9 烧结过程240

9.1 烧结的概念240

9.2 烧结过程的推动力242

9.3 烧结模型和烧结各阶段的变化特点243

9.4 烧结类型和传质方式244

9.5 晶粒生长和二次再结晶249

9.6 影响烧结的主要因素253

思考与习题257

附录一 常用硅酸盐物质的恒压摩尔热容258

附录二 常见硅酸盐物质的标准生成热、标准摩尔熵、标准摩尔生成自由焓259

附录三 某些有机化合物在298.15 K的标准燃烧热261

参考文献262