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1、冶金热力学MetallurgicalThermodynamics主讲：吴永全上海大学现代冶金及材料制备国家重点实验室培育基地研究生课程——冶金热力学2021/6/131.没有固定的课本，因为当前的知识日新月异，授课要求和授课内容也跟着变化；2.主要需要靠各位的课后自学，以便消化吸收我课堂上所讲解的内容；3.按道理，本科的学习就应该是一个自学能力的训练，但事实是大部分学生到研究生阶段仍然没有好的自学能力和自学习惯，请记住：从现在开始系统培养自己的自学能力还为时未晚；研究生课程——冶金热力学2021/6/13冶金热力学——
2、授课内容授课内容统计热力学基础物理化学基础冶金热力学氧化还原反应化学反应自由能、焓、熵组元与活度活度相互作用系数与标准态活度的计算与试验测定化学平衡与相平衡优势区相图和相律熔渣结构与性能微观结构与宏观属性4学时4学时32学时2021/6/13冶金热力学——授课内容授课内容氧化还原反应化学反应自由能、焓、熵组元与活度活度相互作用系数与标准态活度的计算与试验测定化学平衡与相平衡优势区相图和相律熔渣结构与性能微观结构与宏观属性统计热力学基础物理化学基础冶金热力学统计热力学基础2021/6/13冶金热力学——统计热力学基础——
3、参考书目彭桓武，徐锡申著，理论物理基础，北京大学出版社，1998，第七章和第十三章天津大学物理化学教研室编，物理化学，高等教育出版社，1979，第七章R.P.H.GasserandW.G.Richards,Entropyandenergylevels,ClarendonPress,Oxford,1974赵成大，梁春余编著，统计热力学导论，吉林人民出版社，19832021/6/13冶金热力学——统计热力学基础——目录基本概念1相空间和Hamilton方程2系统和系综3熵与微观状态分布4基本概念1配分函数52021/6/1
4、3冶金热力学——统计热力学基础——基本概念超微观—小于普朗克长度和时间的尺度，量子力学起作用；微观——原子和分子是可分辨的尺度，量子力学起作用；介观——介于微观和宏观之间，原子和分子不可分辨，即物质是连续介质，但主要是量子力学起作用；宏观——人的肉眼能够触及到的尺度，经典力学起作用；巨观——以光年为基本度量单位的尺度，经典力学起作用。MicroscopicMacroscopicUltramicroscopicMesoscopicGiganscopic2021/6/13冶金热力学——统计热力学基础——基本概念体系——由基
5、本微观粒子组成的宏观热力学研究对象；状态——与一组状态函数（T、P、V等）相关联的体系的平衡态（经典热力学解释——宏观状态）；同一瞬间，体系中所有微观粒子所具有的微观运动状态的综合（统计力学解释——微观状态）。平衡——给定（热力学）条件下的能量最低状态。SystemStateEquilibrium2021/6/13冶金热力学——统计热力学基础——基本概念微观状态描述：单个原子：3个坐标值和3个速度值（或动量值）两个原子：6个坐标值和6个动量值……n个原子：3n个坐标值和3n个动量值运动自由度：3n2021/6/13冶金
6、热力学——统计热力学基础——基本概念微观状态描述：对于有n个原子的分子而言：运动自由度3n线性分子2非线性分子3平动自由度3转动自由度振动自由度线性分子3n-5非线性分子3n-6电子量子数核量子数量子力学经典力学平动、转动、振动、（电子、核）2021/6/13n个粒子的分子N个粒子的宏观体系自由度：3n3N广义空间坐标f：3n3N广义动量坐标f：3n3N相空间：μ-空间或μ-相宇μ-phasespaceГ-空间或Г-相宇Г-phasespace相空间中的任意一点表示对应体系的一个具体的微观状态；构成相空间的2f个坐标轴
7、相互正交。冶金热力学——统计热力学基础——基本概念2021/6/13统计体系的分类：按粒子可否分辨定域子体系（localizedsystem）离域子体系（non-localizedsystem）按粒子是否相互作用独立子体系（independentparticles）相依粒子体系（interactingparticles）独立子系相依子系相互作用势冶金热力学——统计热力学基础——基本概念2021/6/13冶金热力学——统计热力学基础——目录基本概念1相空间和Hamilton方程2系统和系综3熵与微观状态分布4基本概念1相
8、空间和Hamilton方程2配分函数52021/6/13冶金热力学——统计热力学基础——相空间和Hamilton方程1）坐标空间＋速度空间xy(xn,yn,tn)(xn+1,yn+1,tn+1)(vx,n+1,vy,n+1,tn+1)vxvy(vx,n+1,vy,n+1,tn+1)2）坐标-动量空间q(x,y,z)p(px,py,
