ترمودینامیک مبحثی کاملاً منطقی و شیواست که با بیان چند قانون اولیه، به‌طور سیستماتیک متدی را برای تعریف بسیار دقیق رفتار ماده ارائه می‌دهد که مبتنی بر هیچ مدل و تئوری نیست.

اصول ترمودینامیک به همان‌اندازه که برای فلزات مثل آهن یا سیستم Fe – C قابل اعمال است برای غیرفلزات مثل زیرکونیا یا سیستم Zro2 – Cao نیز قابل اعمال است.

ازجمله خصوصیات این کتاب این است کتاب به‌وسیله یک متالورژیست نوشته شده لذا دارای تم متالوژی می‌باشد و هم‌چنین کتاب تلفیقی از جنبه‌های تئوری و کاربردی اصول ترمودینامیک است.

اگرچه مقالات و نوشتارهای استاندارد و بسیار عالی در زمینه ترمودینامیک وجود دارد، اما این کارهای استاندارد به‌وسیله ترمودینامیک‌دانها و برای ترمودینامیک‌دانها نوشته شده است و به‌عنوان یک کتاب درسی که دانشجویان مبتدی را با ترمودینامیک آشنا می‌سازد، مناسب نیست.

از این‌رو کتاب حاضر به‌عنوان یک کتاب درسی، دانشجویان را با مبانی این علم، آشنا کرده و قابلیت آنها را برای استفاده بیشتر از نوشتارهای استاندارد افزایش می‌دهد.

ترتیب ارائه مطالب در این کتاب به‌نحوی است که سعی شده در تمام طول کتاب پیوستگی، توسعه و کاربرد اصول حفظ شود و هم‌چنین سعی شده است اصول همان‌طوری که توسعه یافته است، نشان داده شوند و کاربرد آنها به‌وسیله تعداد قابل ملاحظه‌ای مثال روشن شود.

باتوجه به اینکه محاسبه تغییر انتروپی و انتالپی واکنش‌ها در دماهای مختلف یکی از مسائل کاربردی متالوژی است، دسترسی به اطلاعات موردنیاز برای اینگونه محاسبات حائز اهمیت می‌باشد. جداول موجود در آخر متن اصلی کتاب فقط برای حل مسائل و مثال‌های ذکر شده آمده است لذا به‌عنوان ضمیمه مجموعه نسبتاً کاملی از اطلاعات ترمودینامیکی شامل تغییر انتالپی و انتروپی استاندارد در دمای 298 درجه کلوین و هم‌چنین تغییرات ظرفیت گرمایی عناصر و ترکیبات در فشار ثابت برحسب دما، در انتهای کتاب اضافه شده است.

کتاب حاضر در 6 فصل، ابتدا به تعریف مقدمه و مفاهیم ترمودینامیکی می‌پردازد سپس مباحث قانون اول ترمودینامیک، قانون دوم ترمودینامیک، تعبیر آماری انتروپی – توابع ترمودینامیکی مورد بررسی قرار داده و درنهایت ظرفیت گرمایی، انتالپی، انتروپی و قانون سوم ترمودینامیک را توضیح می‌دهد.

کتاب «مقدمه‌ای بر ترمودینامیک مواد» در 356 صفحه و به‌قیمت 35 هزار ریال دراختیار دانشجویان رشته مهندسی مواد، رشته شیمی و علاقه‌مندان قرار دارد.

مقدمه مؤلف......................................................................................................... (ذ)

اصطلاحات و نامگذاري ها......................................................................................... (ز)

فصل هفتم: تعادل فاز در سيستم يك جزيي......................................................... 1

1 – 7 – مقدمه...................................................................................................... 1

2 – 7 – تغيير انرژي آزاد گيبس برحسب دما در فشار ثابت.............................................. 2

3 – 7 – تغيير انرژي آزاد گيبس برحسب فشار در دماي ثابت........................................... 10

4 – 7 – تابعيت انرژي آزاد از دما و فشار...................................................................... 12

5 – 7 – تعادل بين فازهاي گازي و كندانس.................................................................. 14

6 – 7 – نمايش گرافيكي تعادل فازي در سيستم يك جزيي............................................. 16

7 – 7 – تعادل جامد – جامد...................................................................................... 21

8 – 7 – خلاصه...................................................................................................... 26

9 – 7 – مثالهاي عددي........................................................................................... 27

فصل هشتم: رفتار گازها..................................................................................... 35

1 – 8 – مقدمه...................................................................................................... 35

2 – 8 – رابطه T – V – P در گازها.............................................................................. 36

3 – 8 – انحراف از حالت ايده آل و معادله گازهاي حقيقي............................................... 39

4 – 8 – گازهاي واندروالس....................................................................................... 42

5 – 8 – ساير معادلات حالت براي گازهاي غير ايده آل.................................................... 52

6 – 8 – خواص ترموديناميكي گازهاي ايده آل و مخلوط آنها............................................. 53

7 – 8 – رفتار ترموديناميكي گازهاي غير ايده آل............................................................ 61

8 – 8 – خلاصه...................................................................................................... 69

9 -8 – مثالهاي عددي............................................................................................. 71

فصل نهم: رفتار محلولها...................................................................................... 77

1 – 9 – مقدمه...................................................................................................... 77

2 – 9 – قانون رائولت و قانون هنري............................................................................ 78

3 – 9 – اكتيويته ترموديناميكي يك جزء در يك محلول..................................................... 82

4 – 9 – معادله گيبس – دوهم.................................................................................. 83

5 – 9 – انرژي آزاد گيبس براي تشكيل يك محلول.......................................................... 85

6 – 9 – خواص محلولهاي ايده آل رائولتي.................................................................... 90

7 – 9 – محلولهاي غير ايده آل.................................................................................. 97

8 – 9 – تعيين اكتيويته با استفاده از رابطه گيبس – دوهم.............................................. 99

9 – 9 – محلولهاي باقاعده....................................................................................... 120

10 – 9 – مدل شبه شيميايي يا مدل آماري محلولها..................................................... 128

11 – 9 – محلولهاي نيمه باقاعده.............................................................................. 135

12 – 9 – خلاصه.................................................................................................... 139

13 – 9 – مثالهاي عددي.......................................................................................... 142

فصل دهم: انرژي آزاد – تركيب و دياگرام فاز در سيستم هاي دوتايي.................... 149

1 – 10 – مقدمه.................................................................................................... 149

2 – 10 – انرژي آزاد و اكتيويته ترموديناميكي................................................................ 150

3 – 10 – انرژي آزاد تشكيل محلولهاي باقاعده............................................................. 152

4 – 10 – شرايط پايداري فازها در محلولهاي باقاعده...................................................... 156

5 – 10 – حالت استاندارد مايع و جامد........................................................................ 161

6 – 10 – دياگرام فاز، انرژي آزاد و اكتيويته ترموديناميكي................................................ 173

7 – 10 – دياگرام فاز سيستم هاي دوتايي با رفتار باقاعده.............................................. 185

8 -10 – خلاصه...................................................................................................... 192

9 – 10 – مثالهاي عددي.......................................................................................... 193

فصل يازدهم: واكنش هاي گازي.......................................................................... 199

1 – 11 – مقدمه.................................................................................................... 199

2 – 11 – تعادل در واكنشهاي گازي و معرفي ثابت تعادل................................................. 200

3 – 11 – تأثير دما.................................................................................................. 206

4 – 11 – تأثير فشار بر ثابت تعادل............................................................................. 208

5 – 11 – تعادل در واكنش هاي شيميايي به عنوان ايجاد توافق بين فاكتورهاي انتالپي و انتروپي

.......................................................................................................................... 209

6 – 11 – تعادل در سيستم واكنش شيميايي O2 و SO3 و SO2و..................................... 214

7 – 11 – تعادل در مخلوطهاي گازي H2 و H2O و CO و CO2و........................................... 218

8 – 11 – تعادل در واكنشهاي گازي و فيوگاسيته........................................................... 221

9 – 11 – مثالهاي عددي.......................................................................................... 224

10 – 11 – خلاصه................................................................................................... 238

فصل دوازدهم: واكنشهاي شامل فاز خالص كندانس و يك فاز گازي....................... 243

1 – 12 – مقدمه.................................................................................................... 243

2 – 12 – تعادل در سيستم شامل فازهاي كندانس و يك فاز گازي.................................... 244

3 – 12 – تغييرات انرژي آزاد استاندارد برحسب دما....................................................... 249

4 – 12 – دياگرام الينگهام........................................................................................ 255

5 – 12 – اثر تغيير فاز.............................................................................................. 264

6 – 12 – اكسيدهاي كربن....................................................................................... 272

7 – 12 – نمايش گرافيكي تعادل در سيستم فلز – اكسيژن – كربن................................... 280

8 – 12 – خلاصه.................................................................................................... 286

9 – 12 – مثالهاي عددي.......................................................................................... 287

فصل سيزدهم: تعادل در سيستم هاي واكنش شيميايي شامل اجزاي محلول كندانس

.......................................................................................................................... 313

1 – 13 – مقدمه.................................................................................................... 313

2 – 13 – معيارهاي تعادل واكنش هاي شيميايي در سيستم هايي با اجزاي محلول كندانس

.......................................................................................................................... 315

3 – 13 – حالت هاي استاندارد ديگر........................................................................... 324

4 – 13 – قانون فاز گيبس........................................................................................ 339

5 – 13 – سيستم هاي دوتايي با تشكيل يك تركيب شيميايي....................................... 366

6 – 13 – نمايش گرافيكي تعادل فاز........................................................................... 389

7 – 13 – تشكيل فازهاي اكسيدي با تركيب مختلف...................................................... 398

8 – 13 – حلاليت گازها در فلزات............................................................................... 409

9 – 13 – محلولهاي رقيق چندتايي............................................................................ 416

10 – 13 – خلاصه................................................................................................... 428

11 – 13 – مثالهاي عددي........................................................................................ 431

فصل چهاردهم: الكتروشيمي.............................................................................. 455

1 – 14 – مقدمه.................................................................................................... 455

2 – 14 – رابطه بين نيروي محركه الكتريكي و نيروي محركه شيميايي............................... 457

3 – 14 – تأثير غلظت بر EMFو................................................................................... 464

4 – 14 – پيل تشكيل.............................................................................................. 466

5 – 14 – پيل هاي غلظتي....................................................................................... 469

6 – 14 – ضريب درجه حرارت پيل............................................................................... 479

7 – 14 – اثر دما..................................................................................................... 479

8 – 14 – ترموديناميك محلولهاي آبي......................................................................... 480

9 – 14 – انرژي آزاد تشكيل يونها و پتانسيل استاندارد اكسيداسيون و احياء...................... 484

10 – 14 – دياگرام پوربه........................................................................................... 497

11 – 14 – خلاصه................................................................................................... 523

12 – 14 – مثالهاي عددي........................................................................................ 527

ضميمه A اطلاعات ترموديناميكي و ترموشيميايي........................................................ 534

پاسخ مسايل........................................................................................................ 542