От редактора русского издания................... 7
Предисловие ........................... 26
Глава 1. Первый закон термодинамики............... 29
1. Закон сохранения массы и энергии........., 29
2. Внутренняя энергия................. 30
3. Теплота ...................... 34
4. Работа ....................... 34
5. Баланс энергии................... 37
6. Уравнение Бернулли................. 39
7. Изменение энергии в однофазной системе с постоянным составом ..................'..... 40
8. Изменение теплоемкости с температурой........ 49
9. Изменение энергии в однофазной системе постоянного состава при стационарном процессе.......... 53 '
ГО. Изменение энергии при фазовом превращении..... 59
11. Изменение энергии при химических реакциях..... 62 ]
Задачи......................... 67
Глава 2'. Уровни внутренней энергии................ 69
1. Внутренняя энергия................. 69
2. Квантовая теория.................. 70
3. Распространение волн в упругой среде ........ 72 ;,
4. Волновое уравнение для атомных систем....... 74 •
5. Поступательная энергия свободной частицы..... 76 j
6. Поступательные энергетические уровни частицы в ящике 77 '
7. Энергетические уровни жесткого ротатора...... 79 ,
8. Энергетические уровни гармонического осциллятора . . 83 , Задачи ........................ 90 :
Глава 3. Статистические распределения............... 91 .!
1
1. Одна группа частиц на энергетическом уровне..... 91 '
2. Несколько частиц на одном энергетическом уровне ... 92 :
3. Распределение Больцмана.............. 97 :
4. Распределение Ферми—Дирака............ 98 i
5. Распределение Бозе—Эйнштейна........... 100 •,
6. Распределение Больцмана как приближение для нераз- < личимых частиц.................... 103 i
7. Вычисление X.................... 103 i
8. Поступательная сумма состояний........... 104 ;]
9. Вырождение поступательных энергетических уровней . . 105 |
10. Вычисление (л.................... 106
11. Сумма состояний для жесткого ротатора........ 108
12. Сумма состояний для гармонического осциллятора . . . 109 Задачи......................... 113
Глава 4. Статистическое вычисление термодинамических функций ... 114
1. Внутренняя энергия................. 115
2. Теплоемкость.................... 119
3. Число размещений для наиболее вероятного распределения ......................... 128
4. Изменение энергии в замкнутой однофазной системе определенного состава .................. 130
5. Теплота ...................... 131
6. Работа ....................... 132
7. Энтропия ..................... 132
8. Энтальпия ..................... 146
9. Свободные энергии.................. 146
Задачи......................... 148
Глава 5. Эмпирическое определение термодинамических функций . . . 149
1. Правило фаз .................... 149
2. Вывод дифференциальных уравнений......... 150
3. Интегрирование частных дифференциальных уравнений первого порядка ................... 156
4. Экспериментальные данные pvT........... 158
5. Алгебраическое уравнение состояния.......... 163
6. Обобщенный фактор сжимаемости........... 169
7. Термодинамические графики и таблицы........ 183
Задачи ......................... 188
Глава 6. Второй закон термодинамики............. 189
1. Введение ...................... 189
2. Самопроизвольный переход теплоты.......... 190
3. Самопроизвольное расширение газа.......... 191
4. Самопроизвольное необратимое смешивание двух идеальных газов ...................... 193
5. Обратимость .................... 194
6. Превращение теплоты в работу............ 196
7. Обратимые циклы теплового двигателя........ 197
8. Полезная работа.................. 201
9. Рассеянная энергия................. 203
10. Термодинамический анализ процессов ........ 207
Задачи ........................ 210
Глава 7. Термодинамические свойства растворов........... 212
1. Однофазные растворы переменного состава...... 212
2. Парциальные мольные величины........... 213
3. Влияние состава на парциальные мольные величины . . . 214
4. Химические потенциалы................ 218
5. Вычисление парциальных мольных величин...... 221
Задачи ........................ 231
Глава 8. Критерий равновесия................... 232
1. Общий критерий равновесия............. 232
2. Критерий термического равновесия.......... 233
3. Критерий фазового равновесия............ 234
4. Критерий фазового равновесия, выраженный через сумму состояний..................... 235
5. Критерий равновесия, выраженный через свободную энергию Гельмгольца................. 237
^
6. Критерий фазового равновесия, выраженный через химический потенциал ................. 238
7. Критерий фазового равновесия, выраженный через фу-гитивность ...................... 238
8. Критерий химического равновесия.......... 245
9. Вычисление фугитивности.............. 246
10. Вычисление коэффициента активности......... 257
11. Влияние температуры на фугитивность и коэффициент активности ....................... 261
Задачи ........................ 263
Глава 9. Фазовое равновесие................... 264
1. Равновесие твердое вещество — пар чистого компонента 264
2. Адсорбция пара на твердых поверхностях...... 269
3. Равновесие пар — жидкость для чистых компонентов 272
4. Равновесие пар — жидкость для смесей........ 273
Задачи ........................ 292
Глава 10. Химическое равновесие.................. 292
1. Вычисление константы химического равновесия .... 294
2. Определение равновесного состава.......... 298
3. Параллельные реакции................ 304
4. Температура адиабатных реакций.......... 311
Задачи ........................ 314
Литература ........................... 315
Приложения........................... 317
От редактора русского издания
Предлагаемый советским читателям перевод книги Говертона «Термодинамика для инженеров» может служить хорошим учебным пособием по применению термодинамики к решению ряда технологических задач. Эту книгу нельзя отнести к числу учебников по термодинамике, поскольку основные принципы этой науки в ней изложены недостаточно четко и без надлежащей научной строгости.
Основное достоинство книги состоит в раскрытии форм применения термодинамики к решению тех или иных конкретных теоретических задач химической технологии. С этой точки зрения книга не имеет себе равных на русском языке.
Автор, широко образованный педагог, прекрасно сознавая огромное значение статистической термодинамики для решения технических задач, показал формы и методы использования основных результатов статистики Больцмана и квантовых статистик Бозе — Эйнштейна и Ферми — Дирака при рассмотрении важнейших понятий термодинамики, как например внутренней энергии, теплоемкости, энтропии и т. д.
Автор в своей книге пользовался различными системами единиц измерения, заимствуя в ряде случаев из соответствующих источников сложные уравнения с многочисленными коэффициентами. Каждый коэффициент расшифровывался самостоятельными формулами, которые отвечают применению английских единиц измерения (см. уравнения на стр. 182, 227, 256 и др.). Приведение этих уравнении к новому виду, отвечающему использованию обычных единиц измерения, было бы уже не переводом текста автора, а переработкой его. Кроме того, приходилось считаться с тем; что некоторые коэффициенты в уравнениях состояния получены отдельными исследователями экспериментально. В связи с этим редактор счел необходимым сохранить оригинальный вид этих уравнений, а также рассмотренных в книге примеров, дав, однако, во всех случаях в скобках значения полученных решений в общепринятых единицах измерения. Все же справочные материалы даны в общепринятой системе единиц измерения.
Ниже приведены данные по переходу от единиц одной системы к единицам другой системы.
Цена: 150руб.
