地球與行星科學中的熱力學
物理學名家名作譯叢（“十三五”國家重點圖書出版規劃項目）
- 所屬分類：圖書 >自然科學>天文學
- 作者：[Jibamitra] [Ganguly]
- 產品參數：
- 叢書名：--
- 國際刊號：9787312037030
- 出版社：中國科學技術大學出版社
- 出版時間：2016-06
- 印刷時間：2016-06-01
- 版次：1
- 開本：16開
- 頁數：--
- 紙張：膠版紙
- 包裝：平裝
- 套裝：否
本書基于大學課程，內容涉及地質學，地球化學，地球物理學和行星科學等諸學科。許多要點往往是相關教科書中所缺乏的。 本書主要揭示了如何將熱力學分析方法應用于處理地質學，地球化學，地球物理學中的大量問題，其它所涉及的問題也包括了行星科學，熱力學宏觀和微觀性質的關系，粒子效應，礦物熱力學性質的估算以及熵產生的動力學等。本書的許多要點往往是其他相關教科書中所缺乏的，但對于地球和行星科學研究至關重要。 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基本原理的同時，學會將它們廣泛應用于自然過程和自然體系的研究。
(1)十三五”國家重點圖書出版規劃項目
(2)物理學名家名作譯叢
(3)Ganguly教授是用熱力學方法深入窺探地球和行星中物理化學作用及演化的佼佼者，他長年在亞利桑那大學開設這門課程
(4)以地球科學的讀者為對象來寫作，以化學熱力學和地球化學熱力學為重點，涉及地球化學、巖石學、礦物學、地球物理和行星科學等大量問題
(5)中國科大畢業生校友程偉基教授翻譯，他與原作者共事近20年
吉巴米卡 甘古利(Jibamitra Ganguly)，美國亞利桑那大學地球科學系教授，美國地球物理學會和礦物學會會士。1938年出生于印度，1967年獲芝加哥大學地球物理系博士學位。先后在耶魯大學和加州大學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。作者在與相平衡、熱力學和擴散動力學相關的地球和行星科學的廣泛領域(包括巖石學、物理地球化學和礦物學等)作出了許多貢獻。特別是通過實驗和理論的結合研究來揭示多組分自然體系的熱力學和動力學演化信息，并因此于2002年被聘為德國洪堡基金會研究員。曾主編和合作出版4本專著，并發表近90篇論文(詳見：www.geo.arizona.edu/Ganguly)。
程偉基，男，1946年生，1968 年畢業于中國科學技術大學近代化學系，1985年任該校地球和空間科學系副教授，1986－1988年在加拿大不列顛哥倫比亞大學地球科學系工作，1989－2013任職于美國亞利桑那大學地球科學系，直至退休，現定居洛杉磯。主要研究領域包括高溫高壓條件下多組分礦物晶體化學平衡實驗和計算，晶體表面元素擴散作用的實驗和理論，以及地球和行星中自然體系物理化學演化的應用。
[目錄]
第1章緒論
1.1熱力學的性質和范圍
1.2不可逆過程和可逆過程
1.3熱力學體系、邊界和變量
1.4功
1.5穩定和亞穩定平衡
1.6晶格點陣振動
1.7電子構型和晶體場效應
1.8常用物理量和單位
第2章熱力學及時和第二定律
2.1熱力學及時定律
2.2熱力學第二定律：經典表述
2.3卡諾循環：熵和熱力學溫標
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：礦物學應用
2.7及時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熱發動機和熱泵的有效率
第3章熱力學勢及其衍生性質
3.1熱力學勢
3.2封閉體系的平衡條件：用熱力學勢的公式化表示
3.3什么是自由能中的自由？
3.4麥克斯韋關系式
3.5熱力學方塊：介紹一種記憶工具
3.6蒸氣壓和逸度
3.7衍生性質
3.8 Grüneisen參數
3.9熱膨脹和壓縮系數與P-T的關系
3.10熱力學導數綜覽
第4章熱力學第三定律和熱化學
4.1第三定律和熵
4.2熱容函數的性質
4.3對端元相固體的熱容和熵的非晶格影響
4.4熱力學零度的不可達到性
4.5熱化學：形式和約定
第5章臨界現象和狀態方程
5.1臨界點
5.2近臨界和超臨界性質
5.3水的近臨界性質和巖漿熱液體系
5.4狀態方程
第6章相變、熔融和化學計量相反應
6.1吉布斯相律：初步討論
6.2相變和同質多象
6.3相變的朗道(Landau)理論
6.4 P-T空間中的反應
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反應平衡P-T條件的計算
6.8高壓下應用狀態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地球內部的等熵熔融
7.5地幔和地核中的熱力學和地震波速的相關性
7.6絕熱流動的焦耳湯姆孫實驗
7.7伴隨有動力能和勢能變化的絕熱流動
7.8地球內部物質的上升
第8章溶液熱力學
8.1化學勢和化學平衡
8.2偏摩爾性質
8.3偏摩爾性質的測定
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
8.7理想溶液和過熱力學性質
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標準狀態：摘要與述評
8.11溶液的穩定性
8.12旋節線，臨界點和雙結線(或溶離線)的條件
8.13出溶作用中的相干應變效應
8.14旋節線的分解
8.15固溶線測溫法
8.16場勢中的化學勢
8.17滲透平衡
第9章非電解質溶液的熱力學和混合模型
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反應程度和平衡條件
10.2化學反應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化學反應的平衡常數
10.5固體氣體反應
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低共熔點溫度及組成與壓力的關系
10.11非純體系中的反應
10.12從相平衡實驗獲取活度系數
10.13相的平衡豐度和組成
第11章地質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)對金屬硅酸鹽配分系數的影響
第12章電解液和電化學
12.1化學勢
12.2活度和活度系數：平均離子架構
12.3質量平衡關系
12.4標準狀態的約定和性質
12.5平衡常數，溶度積和離子活度積
12.6離子活度系數和離子強度
12.7多組分高離子強度和高壓高溫體系
12.8礦物穩定場活度圖
12.9電化學電池和能斯特方程
12.10水溶液中氫離子活度：pH和酸度
12.11 Eh-pH穩定場圖
12.12海水的化學模型
第13章表面效應
13.1表面張力和能量
13.2表面熱力學函數和吸附作用
13.3溫度、壓力和組成對表面張力的影響
13.4裂紋擴展
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系
13.8表面張力和晶粒粗化
13.9顆粒大小對溶解度的影響
13.10出溶片晶的粗化作用
13.11成核作用
13.12晶粒大小對礦物穩定場的影響
附錄A 熵產生率和動力學問題
A.1熵產生率：不可逆過程中共軛的流和力
A.2流和力的關系式
A.3熱擴散和化學擴散過程：與經典方程的比較
A.4昂薩格倒易關系及其熱力學應用
附錄B 若干數學關系式的討論
B.1全微分和偏微分
B.2狀態方程，恰當和不恰當微分以及曲線積分
B.3倒數關系
B.4隱函數
B.5積分因子
B.6泰勒級數
附錄C 固體的熱力學性質的估算
C.1氧化物構成的端元礦物的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
主題索引
