地球與行星科學(xué)中的熱力學(xué) 版權(quán)信息
- ISBN:9787312037030
- 條形碼:9787312037030 ; 978-7-312-03703-0
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地球與行星科學(xué)中的熱力學(xué) 本書特色
本書基于大學(xué)課程,內(nèi)容涉及地質(zhì)學(xué),地球化學(xué),地球物理學(xué)和行星科學(xué)等諸學(xué)科。許多要點(diǎn)往往是相關(guān)教科書中所缺乏的。
本書主要揭示了如何將熱力學(xué)分析方法應(yīng)用于處理地質(zhì)學(xué),地球化學(xué),地球物理學(xué)中的大量問題,其它所涉及的問題也包括了行星科學(xué),熱力學(xué)宏觀和微觀性質(zhì)的關(guān)系,粒子效應(yīng),礦物熱力學(xué)性質(zhì)的估算以及熵產(chǎn)生的動(dòng)力學(xué)等。本書的許多要點(diǎn)往往是其他相關(guān)教科書中所缺乏的,但對(duì)于地球和行星科學(xué)研究至關(guān)重要。
作為教科書,本書致力于讓研究生和研究人員在掌握熱力學(xué)基本原理的同時(shí),學(xué)會(huì)將它們廣泛應(yīng)用于自然過程和自然體系的研究。
地球與行星科學(xué)中的熱力學(xué) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
(1)十三五”國家重點(diǎn)圖書出版規(guī)劃項(xiàng)目
(2)物理學(xué)名家名作譯叢
(3)ganguly教授是用熱力學(xué)方法深入窺探地球和行星中物理化學(xué)作用及演化的佼佼者,他長(zhǎng)年在亞利桑那大學(xué)開設(shè)這門課程
(4)以地球科學(xué)的讀者為對(duì)象來寫作,以化學(xué)熱力學(xué)和地球化學(xué)熱力學(xué)為重點(diǎn),涉及地球化學(xué)、巖石學(xué)、礦物學(xué)、地球物理和行星科學(xué)等大量問題
(5)中國科大畢業(yè)生校友程偉基教授翻譯,他與原作者共事近20年
地球與行星科學(xué)中的熱力學(xué) 目錄
【目錄】第1章緒論1.1熱力學(xué)的性質(zhì)和范圍1.2不可逆過程和可逆過程1.3熱力學(xué)體系、邊界和變量1.4功1.5穩(wěn)定和亞穩(wěn)定平衡1.6晶格點(diǎn)陣振動(dòng)1.7電子構(gòu)型和晶體場(chǎng)效應(yīng)1.8常用物理量和單位 第2章熱力學(xué)**和第二定律2.1熱力學(xué)**定律2.2熱力學(xué)第二定律:經(jīng)典表述2.3卡諾循環(huán):熵和熱力學(xué)溫標(biāo)2.4熵:自然過程的方向和平衡2.5熵的微觀解釋:玻爾茲曼方程2.6熵和無序度:礦物學(xué)應(yīng)用2.7**和第二定律的合并陳述2.8熱平衡條件:第二定律的說明性示例2.9熱發(fā)動(dòng)機(jī)和熱泵的有效率 第3章熱力學(xué)勢(shì)及其衍生性質(zhì)3.1熱力學(xué)勢(shì)3.2封閉體系的平衡條件:用熱力學(xué)勢(shì)的公式化表示3.3什么是自由能中的自由?3.4麥克斯韋關(guān)系式3.5熱力學(xué)方塊:介紹一種記憶工具3.6蒸氣壓和逸度3.7衍生性質(zhì)3.8 grüneisen參數(shù)3.9熱膨脹和壓縮系數(shù)與p-t的關(guān)系3.10熱力學(xué)導(dǎo)數(shù)綜覽 第4章熱力學(xué)第三定律和熱化學(xué)4.1第三定律和熵4.2熱容函數(shù)的性質(zhì)4.3對(duì)端元相固體的熱容和熵的非晶格影響4.4熱力學(xué)零度的不可達(dá)到性4.5熱化學(xué):形式和約定 第5章臨界現(xiàn)象和狀態(tài)方程5.1臨界點(diǎn)5.2近臨界和超臨界性質(zhì)5.3水的近臨界性質(zhì)和巖漿熱液體系5.4狀態(tài)方程 第6章相變、熔融和化學(xué)計(jì)量相反應(yīng)6.1吉布斯相律:初步討論6.2相變和同質(zhì)多象6.3相變的朗道(landau)理論6.4 p-t空間中的反應(yīng)6.5脫水作用的溫度極大值和熔融曲線6.6高壓下熔融溫度的推斷6.7反應(yīng)平衡p-t條件的計(jì)算6.8高壓下應(yīng)用狀態(tài)方程估算吉布斯自由能和逸度6.9 schreinemakers原理 第7章熱壓和地球內(nèi)部的絕熱過程7.1熱壓7.2絕熱溫度梯度7.3地幔和外圈地核的溫度梯度7.4地球內(nèi)部的等熵熔融7.5地幔和地核中的熱力學(xué)和地震波速的相關(guān)性7.6絕熱流動(dòng)的焦耳湯姆孫實(shí)驗(yàn)7.7伴隨有動(dòng)力能和勢(shì)能變化的絕熱流動(dòng)7.8地球內(nèi)部物質(zhì)的上升 第8章溶液熱力學(xué)8.1化學(xué)勢(shì)和化學(xué)平衡8.2偏摩爾性質(zhì)8.3偏摩爾性質(zhì)的測(cè)定8.4溶液中組分的逸度和活度8.5用吉布斯杜亥姆方程確定組分活度8.6溶液的摩爾性質(zhì)8.7理想溶液和過熱力學(xué)性質(zhì)8.8稀釋溶液中溶解物和溶劑的特性8.9水在硅酸鹽熔融中的作用8.10標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài):摘要與述評(píng)8.11溶液的穩(wěn)定性8.12旋節(jié)線,臨界點(diǎn)和雙結(jié)線(或溶離線)的條件8.13出溶作用中的相干應(yīng)變效應(yīng)8.14旋節(jié)線的分解8.15固溶線測(cè)溫法8.16場(chǎng)勢(shì)中的化學(xué)勢(shì)8.17滲透平衡 第9章非電解質(zhì)溶液的熱力學(xué)和混合模型9.1離子溶液9.2二元體系的混合模型9.3多元組分溶體 第10章含有溶體和氣體混合物的平衡10.1反應(yīng)程度和平衡條件10.2化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能變化和親和性10.3吉布斯相律和杜亥姆定理10.4化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)10.5固體氣體反應(yīng)10.6固體和熔體之間的平衡溫度10.7共沸混合體系10.8固液相圖的解讀10.9自然體系:花崗巖和月球玄武巖10.10低共熔點(diǎn)溫度及組成與壓力的關(guān)系10.11非純體系中的反應(yīng)10.12從相平衡實(shí)驗(yàn)獲取活度系數(shù)10.13相的平衡豐度和組成 第11章地質(zhì)體系中的元素分餾作用11.1主要元素的分餾作用11.2礦物和熔體之間的微量元素分餾作用11.3金屬硅酸鹽分餾作用:巖漿洋和地核的形成11.4溫度和氧逸度f(o2)對(duì)金屬硅酸鹽配分系數(shù)的影響 第12章電解液和電化學(xué)12.1化學(xué)勢(shì)12.2活度和活度系數(shù):平均離子架構(gòu)12.3質(zhì)量平衡關(guān)系12.4標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的約定和性質(zhì)12.5平衡常數(shù),溶度積和離子活度積12.6離子活度系數(shù)和離子強(qiáng)度12.7多組分高離子強(qiáng)度和高壓高溫體系12.8礦物穩(wěn)定場(chǎng)活度圖12.9電化學(xué)電池和能斯特方程12.10水溶液中氫離子活度:ph和酸度12.11 eh-ph穩(wěn)定場(chǎng)圖12.12海水的化學(xué)模型 第13章表面效應(yīng)13.1表面張力和能量13.2表面熱力學(xué)函數(shù)和吸附作用13.3溫度、壓力和組成對(duì)表面張力的影響13.4裂紋擴(kuò)展13.5晶體的平衡形狀13.6接觸角和雙面角13.7雙面角與互連的熔體或流體通道的關(guān)系13.8表面張力和晶粒粗化13.9顆粒大小對(duì)溶解度的影響13.10出溶片晶的粗化作用13.11成核作用13.12晶粒大小對(duì)礦物穩(wěn)定場(chǎng)的影響 附錄a 熵產(chǎn)生率和動(dòng)力學(xué)問題a.1熵產(chǎn)生率:不可逆過程中共軛的流和力a.2流和力的關(guān)系式a.3熱擴(kuò)散和化學(xué)擴(kuò)散過程:與經(jīng)典方程的比較a.4昂薩格倒易關(guān)系及其熱力學(xué)應(yīng)用 附錄b 若干數(shù)學(xué)關(guān)系式的討論b.1全微分和偏微分b.2狀態(tài)方程,恰當(dāng)和不恰當(dāng)微分以及曲線積分b.3倒數(shù)關(guān)系b.4隱函數(shù)b.5積分因子b.6泰勒級(jí)數(shù) 附錄c 固體的熱力學(xué)性質(zhì)的估算c.1氧化物構(gòu)成的端元礦物的cp和s值的估算c.2焓,熵和體積的多面體近似方法c.3混合焓的估算 參考文獻(xiàn)主題索引
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地球與行星科學(xué)中的熱力學(xué) 作者簡(jiǎn)介
吉巴米卡·甘古利(Jibamitra Ganguly),美國亞利桑那大學(xué)地球科學(xué)系教授,美國地球物理學(xué)會(huì)和礦物學(xué)會(huì)會(huì)士。1938年出生于印度,1967年獲芝加哥大學(xué)地球物理系博士學(xué)位。先后在耶魯大學(xué)和加州大學(xué)洛杉磯分校做博士后研究,1978年起任職于美國亞利桑那大學(xué)。作者在與相平衡、熱力學(xué)和擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)相關(guān)的地球和行星科學(xué)的廣泛領(lǐng)域(包括巖石學(xué)、物理地球化學(xué)和礦物學(xué)等)作出了許多貢獻(xiàn)。特別是通過實(shí)驗(yàn)和理論的結(jié)合研究來揭示多組分自然體系的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)演化信息,并因此于2002年被聘為德國洪堡基金會(huì)研究員。曾主編和合作出版4本專著,并發(fā)表近90篇論文(詳見:http://www.geo.arizona.edu/Ganguly)。
程偉基,男,1946年生,1968 年畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代化學(xué)系,1985年任該校地球和空間科學(xué)系副教授,1986-1988年在加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)地球科學(xué)系工作,1989-2013任職于美國亞利桑那大學(xué)地球科學(xué)系,直至退休,現(xiàn)定居洛杉磯。主要研究領(lǐng)域包括高溫高壓條件下多組分礦物晶體化學(xué)平衡實(shí)驗(yàn)和計(jì)算,晶體表面元素?cái)U(kuò)散作用的實(shí)驗(yàn)和理論,以及地球和行星中自然體系物理化學(xué)演化的應(yīng)用。