地球与行星科学中的热力学 本书特色

本书基于大学课程，内容涉及地质学，地球化学，地球物理学和行星科学等诸学科。许多要点往往是相关教科书中所缺乏的。 本书主要揭示了如何将热力学分析方法应用于处理地质学，地球化学，地球物理学中的大量问题，其它所涉及的问题也包括了行星科学，热力学宏观和微观性质的关系，粒子效应，矿物热力学性质的估算以及熵产生的动力学等。本书的许多要点往往是其他相关教科书中所缺乏的，但对于地球和行星科学研究至关重要。 作为教科书，本书致力于让研究生和研究人员在掌握热力学基本原理的同时，学会将它们广泛应用于自然过程和自然体系的研究。

地球与行星科学中的热力学 内容简介

（1）十三五”国家重点图书出版规划项目 （2）物理学名家名作译丛 （3）ganguly教授是用热力学方法深入窥探地球和行星中物理化学作用及演化的佼佼者，他长年在亚利桑那大学开设这门课程 （4）以地球科学的读者为对象来写作，以化学热力学和地球化学热力学为重点，涉及地球化学、岩石学、矿物学、地球物理和行星科学等大量问题 （5）中国科大毕业生校友程伟基教授翻译，他与原作者共事近20年 

地球与行星科学中的热力学 目录

【目录】第1章绪论1.1热力学的性质和范围1.2不可逆过程和可逆过程1.3热力学体系、边界和变量1.4功1.5稳定和亚稳定平衡1.6晶格点阵振动1.7电子构型和晶体场效应1.8常用物理量和单位 第2章热力学**和第二定律2.1热力学**定律2.2热力学第二定律：经典表述2.3卡诺循环：熵和热力学温标2.4熵：自然过程的方向和平衡2.5熵的微观解释：玻尔兹曼方程2.6熵和无序度：矿物学应用2.7**和第二定律的合并陈述2.8热平衡条件：第二定律的说明性示例2.9热发动机和热泵的有效率 第3章热力学势及其衍生性质3.1热力学势3.2封闭体系的平衡条件：用热力学势的公式化表示3.3什么是自由能中的自由？3.4麦克斯韦关系式3.5热力学方块：介绍一种记忆工具3.6蒸气压和逸度3.7衍生性质3.8 grüneisen参数3.9热膨胀和压缩系数与p-t的关系3.10热力学导数综览 第4章热力学第三定律和热化学4.1第三定律和熵4.2热容函数的性质4.3对端元相固体的热容和熵的非晶格影响4.4热力学零度的不可达到性4.5热化学：形式和约定 第5章临界现象和状态方程5.1临界点5.2近临界和超临界性质5.3水的近临界性质和岩浆热液体系5.4状态方程 第6章相变、熔融和化学计量相反应6.1吉布斯相律：初步讨论6.2相变和同质多象6.3相变的朗道（landau）理论6.4 p-t空间中的反应6.5脱水作用的温度极大值和熔融曲线6.6高压下熔融温度的推断6.7反应平衡p-t条件的计算6.8高压下应用状态方程估算吉布斯自由能和逸度6.9 schreinemakers原理 第7章热压和地球内部的绝热过程7.1热压7.2绝热温度梯度7.3地幔和外圈地核的温度梯度7.4地球内部的等熵熔融7.5地幔和地核中的热力学和地震波速的相关性7.6绝热流动的焦耳汤姆孙实验7.7伴随有动力能和势能变化的绝热流动7.8地球内部物质的上升 第8章溶液热力学8.1化学势和化学平衡8.2偏摩尔性质8.3偏摩尔性质的测定8.4溶液中组分的逸度和活度8.5用吉布斯杜亥姆方程确定组分活度8.6溶液的摩尔性质8.7理想溶液和过热力学性质8.8稀释溶液中溶解物和溶剂的特性8.9水在硅酸盐熔融中的作用8.10标准状态：摘要与述评8.11溶液的稳定性8.12旋节线，临界点和双结线（或溶离线）的条件8.13出溶作用中的相干应变效应8.14旋节线的分解8.15固溶线测温法8.16场势中的化学势8.17渗透平衡 第9章非电解质溶液的热力学和混合模型9.1离子溶液9.2二元体系的混合模型9.3多元组分溶体 第10章含有溶体和气体混合物的平衡10.1反应程度和平衡条件10.2化学反应的吉布斯自由能变化和亲和性10.3吉布斯相律和杜亥姆定理10.4化学反应的平衡常数10.5固体气体反应10.6固体和熔体之间的平衡温度10.7共沸混合体系10.8固液相图的解读10.9自然体系：花岗岩和月球玄武岩10.10低共熔点温度及组成与压力的关系10.11非纯体系中的反应10.12从相平衡实验获取活度系数10.13相的平衡丰度和组成 第11章地质体系中的元素分馏作用11.1主要元素的分馏作用11.2矿物和熔体之间的微量元素分馏作用11.3金属硅酸盐分馏作用：岩浆洋和地核的形成11.4温度和氧逸度f(o2)对金属硅酸盐配分系数的影响 第12章电解液和电化学12.1化学势12.2活度和活度系数：平均离子架构12.3质量平衡关系12.4标准状态的约定和性质12.5平衡常数，溶度积和离子活度积12.6离子活度系数和离子强度12.7多组分高离子强度和高压高温体系12.8矿物稳定场活度图12.9电化学电池和能斯特方程12.10水溶液中氢离子活度：ph和酸度12.11 eh-ph稳定场图12.12海水的化学模型 第13章表面效应13.1表面张力和能量13.2表面热力学函数和吸附作用13.3温度、压力和组成对表面张力的影响13.4裂纹扩展13.5晶体的平衡形状13.6接触角和双面角13.7双面角与互连的熔体或流体通道的关系13.8表面张力和晶粒粗化13.9颗粒大小对溶解度的影响13.10出溶片晶的粗化作用13.11成核作用13.12晶粒大小对矿物稳定场的影响 附录a 熵产生率和动力学问题a.1熵产生率：不可逆过程中共轭的流和力a.2流和力的关系式a.3热扩散和化学扩散过程：与经典方程的比较a.4昂萨格倒易关系及其热力学应用 附录b 若干数学关系式的讨论b.1全微分和偏微分b.2状态方程，恰当和不恰当微分以及曲线积分b.3倒数关系b.4隐函数b.5积分因子b.6泰勒级数 附录c 固体的热力学性质的估算c.1氧化物构成的端元矿物的cp和s值的估算c.2焓，熵和体积的多面体近似方法c.3混合焓的估算 参考文献主题索引

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