相平衡の熱力学 - 熱力学体系の理解のために

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相平衡の熱力学 - 熱力学体系の理解のために

  • 著者名:梶原正憲
  • 価格 ¥3,190(本体¥2,900)
  • コロナ社(2022/08発売)
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  • ISBN:9784339066562

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内容説明

自然科学を構成する熱力学は,巨視的な平衡状態を対象とする体系的な学問である。本書は,平衡状態として物体の相平衡に注目し,第一法則と第二法則に基づいて熱力学の体系をわかりやすく説明した入門書である。

目次

1.熱力学の法則と基本関係式
1.1 第一法則
1.2 第二法則
1.3 第一法則と第二法則の結合形
1.4 内部エネルギーの独立変数と多成分系への拡張
1.5 エントロピーに対する基本関係式

2.さまざまな束縛条件に対する平衡状態
2.1 平衡状態の束縛条件
2.2 熱的な平衡状態
2.3 機械的な平衡状態
2.4 化学的な平衡状態
2.5 Eulerの一次形式

3.基本関係式とルジャンドル変換
3.1 ルジャンドル変換
3.2 Helmholtzエネルギー
3.3 エンタルピー
3.4 Gibbsエネルギー
3.5 グランドポテンシャル
3.6 ゼロポテンシャル

4.極値原理と可逆仕事
4.1 Helmholtzエネルギー
4.2 エンタルピー
4.3 Gibbsエネルギー
4.4 第一法則と二法則の結合形による極値原理の導出

5.熱力学関係式の導出
5.1 マクスウェルの関係式
5.2 ヤコビアンによる変換法
 5.2.1 断熱圧縮による温度変化
 5.2.2 定積モル熱容量と定圧モル熱容量の関係
 5.2.3 Gibbs-Helmholtzの関係式
 5.2.4 定積モル熱容量の定義式
 5.2.5 定圧モル熱容量の定義式

6.平衡状態図と熱力学関係式
6.1 単一成分系の平衡状態図
6.2 クラウジウス・クラペイロンの関係式
6.3 平衡相の安定性
6.4 熱力学的安定性

7.多成分系の相平衡
7.1 モルGibbsエネルギーと化学ポテンシャル
7.2 二元系の二相平衡
7.3 三元系の化学ポテンシャル
7.4 活量
7.5 Gibbsの相律
7.6 平衡状態図の計算法

8.溶体の熱力学モデル
8.1 理想溶体モデル
 8.1.1 化学ポテンシャル
 8.1.2 二相平衡
8.2 正則溶体モデル
 8.2.1 化学ポテンシャル
 8.2.2 Darkenの二乗形式
 8.2.3 二相平衡
 8.2.4 二相分離曲線とスピノーダル曲線
 8.2.5 相互拡散係数
8.3 ライン化合物

9.析出反応
9.1 析出反応の駆動力
9.2 核生成の駆動力
9.3 準安定相の生成

10.電気的エネルギー
10.1 電気モーメントに対する基本関係式
10.2 電場に対する基本関係式
10.3 マクスウェルの関係式
10.4 クラウジウス・クラペイロンの関係式

11.磁気的エネルギー
11.1 磁気モーメントに対する基本関係式
11.2 磁場に対する基本関係式
11.3 マクスウェルの関係式
11.4 クラウジウス・クラペイロンの関係式

引用・参考文献
索引