|
Осенний семестр
Химическая и статистическая термодинамика
Предисловие лектора
|
|
N
|
Содержание лекции
|
|
1
|
Основные понятия термодинамики. Уравнения состояния.
Уравнение состояния идеального газа, уравнение Ван-дер-Ваальса, закон
соответственных состояний. Термические коэффициенты. PDF
|
|
2
|
Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия, тепло,
работа, теплоемкость. PDF
|
|
3
|
Первый закон в химии. Энтальпии реакций, энтальпии
образования, закон Гесса и закон Кирхгоффа. PDF
|
|
4
|
Второй закон термодинамики. Энтропия. Формулировки Первого
и Второго законов термодинамики. PDF
|
|
5
|
Второй закон, термодинамические потенциалы. Условия
термодинамического равновесия. Уравнения Гиббса-Дюгема, Гиббса - Гельмгольца,
уравнения Максвелла. PDF
|
|
6
|
Химический потенциал. Выражение для химического потенциала
идеального и реального газов. Фугитивность. Условия химического равновесия.
Химическое сродство. Константа равновесия реакций с участием газов. Изотерма
химической реакции. PDF
|
|
7
|
Условия фазового равновесия. Правило фаз. Уравнение
Клаузиуса - Клапейрона. Условия мембранного равновесия. PDF
|
|
8
|
Диаграммы состояния однокомпонентных систем (вода, сера,
фосфор). Фазовые переходы первого и второго рода. Уравнение Эренфеста. PDF
|
|
9
|
Основные понятия термодинамики растворов. Химический
потенциал компонента в растворе. Закон Рауля и закон Генри. Выбор стандартных
состояний для химического потенциала. Термодинамическая активность.
Идеальный, регулярный и атермальный растворы. PDF
|
|
10
|
Парциальные мольные и средне-мольные величины Уравнения
Гиббса-Дюгема-Маргулеса.. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах
(уравнение Шредера, Ван-Лаара и т.п.) PDF
|
|
11
|
Фазовые и мембранные равновесия в двухкомпонентных
системах (криоскопия, эбулиоскопия, осмос). Диаграммы p-x (T=const),
отклонения от идеальности. Законы Коновалова. Диаграммы плавкости T-x
(p=const). PDF
|
|
12
|
Расслаивание. Зависимости G*-x (p,T=const) и диаграммы p-x
(T=const), T-x (p=const) в двухкомпонентных систем. Химические равновесия в
растворах. Константы равновесия для реакций в растворах при разном выборе
стандартных состояниях. Изобара химической реакции. PDF
|
|
13
|
Константы равновесия химических реакций (продолжение).
Расчет равновесных выходов продуктов. Как по энергии Гиббса судить о
возможности протекания химических реакций? Третий закон термодинамики.
Приведенный термодинамический потенциал, термодинамические таблицы. PDF
|
|
14
|
Термодинамика адсорбции. Уравнение Гиббса. Изотермы
Ленгмюра и БЭТ. PDF
|
|
15
|
Термодинамика необратимых процессов. Производство
энтропии. Линейные законы. Связь между сродством и скоростью химической
реакции. Перекрестные явления. Принцип Кюри, соотношения Онсагера. Теорема
Пригожина. PDF
|
|
16
|
Основные понятия статистической термодинамики. Энтропия и
термодинамическая вероятность. Метод ячеек Больцмана. Статистики
Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Фазовое Г-пространство. Плотность вероятности
в фазовом пространстве. PDF
|
|
17
|
Фазовые пространства. Плотность вероятности в фазовом
пространстве. Микроканонический и канонический ансамбль. Связь между
энтропией и плотностью вероятности. Суммы по состояниям Z и Q. Связь с
термодинамическими функциями. PDF
|
|
18
|
Расчет сумм по состояниям для различных видов движения.
Поступательная сумма по состояниям. Формула Закура — Тетроде. Электронная
сумма по состояниям. Характеристические температуры. PDF
|
|
19
|
Фазовое μ — пространство. Распределение молекул по
скоростям и по энергиям в идеальном газе. Функция f(E) в Г- и μ —
пространствах. Колебательная сумма по состояниям. PDF
|
|
20
|
Вращательная сумма по состояниям. Ядерная сумма по
состояниям. Заторможенное внутреннее вращение. Итоги статистических расчетов
для идеальных газов. PDF
|
|
21
|
Расчет константы равновесия химической реакции методом
статистической термодинамики. Равновесие пара-орто (1:3) водород. Закон
равнораспределения. Теории теплоемкости атомных кристаллов Эйнштейна и
Дебая. Конфигурационный интеграл. PDF
|
|
22
|
Метод ячеек в статистической термодинамике жидкостей.
Клеточный интеграл. Расчет энтропии смешения в рамках решеточной модели
раствора. Парадокс Гиббса. Расчет конфигурационного интеграла для реальных
газов (начало). PDF
|
|
23
|
Расчет конфигурационного интеграла для реальных газов
методом Урселла-Майера. Статистическое рассмотрение вириального уравнения и
закона соответственных состояний. PDF
|
