L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ РАСТВОРОВ
| Группа | Учебная литература |
|---|---|
| Область науки | Технические науки |
| Название на русском языке | ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ РАСТВОРОВ |
| Авторы на русском языке | Дуров В.А., Агеев Е.П. |
Резюме
В учебном пособии, состоящем из восьми глав, изложены основы термодинамической теории многокомпонентных гомогенных и гетерогенных систем и ее приложения к растворам неэлектролитов. Рассмотрена термодинамическая теория идеальных, бесконечно разбавленных и неидеальных растворов. Даны основы термодинамической теории фазовых равновесий, коллигативных свойств растворов, термодинамической теории устойчивости. Изложена теория флюктуаций, рассмотрено влияние флюктуаций на свойства растворов и их взаимосвязь с неравновесными процессами. Рассмотрены основы термодинамики неравновесных процессов.
В первой главе изложены основные понятия и уравнения, используемые в термодинамической теории многокомпонентных и многофазных систем.
Вторая глава посвящена термодинамической теории идеальных растворов. Рассмотрены фазовые равновесия (жидкость – пар, жидкость – твердая фаза), дан вывод уравнений теории коллигативных свойств идеальных растворов.
В третьей главе рассмотрена термодинамическая теория бесконечно разбавленных растворов. Дан вывод и анализ уравнений, описывающих концентрационную зависимость термодинамических функций в бесконечно разбавленных растворах. Рассмотрены фазовые равновесия в бесконечно разбавленных растворах, их коллигативные свойства. Обсуждена взаимосвязь понятий “идеальный раствор” и “бесконечно разбавленный раствор”.
В четвертой главе рассмотрена термодинамическая теория неидеальных растворов. Охарактеризованы термодинамическая классификация неидеальных растворов и классификация бинарных растворов по типу фазовых диаграмм. Рассмотрены методы описания термодинамических функций неидеальных растворов с помощью активностей компонентов и избыточных термодинамических функций, проблема выбора стандартного состояния. Изложена теория фазовых равновесий, коллигативных свойств неидеальных растворов. Охарактеризованы методы определения коэффициентов активности компонентов и функций смешения, в том числе – новейшие (по данным Рэлеевского рассеяния света).
В пятой главе рассмотрена термодинамическая теория регулярных и атермических растворов. Регулярные и атермические растворы представляют два предельных случая отклонения растворов от идеальности, являются важной ступенью при рассмотрении отклонений от идеальности, и в некоторых случаях позволяют описать термодинамические свойства реальных неидеальных систем.
В шестой главе изложена общая термодинамическая теория фазовых равновесий в растворах. Дан вывод дифференциальных уравнений, описывающих влияние внешних условий (температура, давление) на равновесие сосуществующих фаз, анализ уравнений Гиббса-Коновалова и законов Вревского, и на их основе – анализ фазовые равновесия жидкость-пар.
В седьмой главе впервые в учебной литературе изложена теория флюктуаций термодинамических величин в равновесных системах и ее приложения к обоснованию фундаментального положения неравновесной термодинамики – соотношений Онзагера. Теория флюктуаций использует как положения классической термодинамики, так и выводы статистической механики. В связи с этим изложены основы равновесной статистической механики Гиббса и на их основе дан вывод формулы Больцмана для флюктуаций термодинамических величин. Рассмотрены условия термодинамической устойчивости и их взаимосвязь с флюктуациями термодинамических величин. Проанализированы границы применимости термодинамической теории флюктуаций, дано обоснование возможности термодинамического описания неравновесных состояний (постулат о локальном равновесии). Рассмотрена взаимосвязь флюктуаций в равновесных системах и макроскопических неравновесных процессов, дан вывод принципа детального равновесия и соотношений Онзагера.
В восьмой главе изложены основы неравновесной термодинамики. Дан вывод уравнений баланса для экстенсивных термодинамических переменных. Изложена линейная термодинамика неравновесных процессов и ее приложения к описанию химических реакций, теплопереноса, диффузии и перекрестных неравновесных процессов. Рассмотрены возможности определения коэффициентов активности компонентов в неидеальных растворах на основе совокупности термодинамических и кинетических свойств.
Глава 1, параграфы 2.1-2.3 главы 2, параграфы 3.1-3.3 главы 3, параграфы 4.1, 4.3-4.7 главы 4, главы 5-7 написаны В.А. Дуровым, параграфы 4.2 главы 4, 8.1-8.3, 8.5-8.7 главы 8 – Е.П. Агеевым, параграфы 2.4-2.6, 3.4-3.6, глава 6 и параграф 8.4 главы 8 написаны авторами совместно.
Книга предназначена для студентов, аспирантов и преподавателей химических и смежных специальностей университетов и вузов, а также для научных сотрудников, использующих в своей работе термодинамические методы изучения многокомпонентных систем.
Abstract
Foundations of many-component homogeneous and heterogeneous system thermodynamic theory and its application to mixtures are accounted. Thermodynamic theory of ideal, infinitely diluted and non-ideal solutions is discussed. Foundations of thermodynamic theory of phase equilibria, colligative properties of solutions and thermodynamic stability theory are given. Theory fluctuations, influence of fluctuations on solution properties and their relation with non-reverse processes are described. Elements of non-equilibrium processes thermodynamics are observed.
МЕДАЛЬ «ЗА ВЕРНОСТЬ ТРАДИЦИЯМ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ» С УДОСТОВЕРЕНИЕМ