Solubility of gases and solids pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Elsevier

作者:Jaime Wisniak

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1984

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780444422989

丛书系列:

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• 溶解度
• 气体溶解度
• 固体溶解度
• 物理化学
• 热力学
• 相平衡
• 溶液化学
• 气体
• 固体
• 溶解过程

深入理解物质行为：从基础理论到前沿应用 第一部分：热力学与相平衡的基石 本书旨在为读者提供一个全面且深入的视角，用以理解物质在不同条件下的相态转变和平衡行为。我们摒弃了仅仅停留在现象描述的层面，而是着重于探究驱动这些变化的热力学基础。 第一章：统计力学与宏观性质的桥梁 本章伊始，我们将构建理解物质行为的微观基础。通过引入玻尔兹曼分布、配分函数（Partition Function）的概念，我们阐释了如何从微观粒子的运动和能量状态推导出宏观可测量的热力学量，如内能、熵和吉布斯自由能。特别关注粒子间的相互作用势能如何影响系统的整体行为，并探讨理想模型（如理想气体、范德华流体）的局限性与修正方法。重点分析了量子效应在低温和高压条件下的显著性。 第二章：化学势与相图的构建 化学势（Chemical Potential）作为描述系统在非恒温恒压下稳定性的核心函数，将是本章的重点。我们将详细推导化学势与活度、逸度（Fugacity）之间的关系，并阐述这些概念在描述真实系统行为中的必要性。 随后，我们将进入相图的构建环节。通过吉布斯相律（Gibbs Phase Rule），我们系统地分析了单组分和多组分系统的相区、线和点（如共晶点、三相点）。在处理二元和三元系统时，将重点介绍如何利用热力学数据精确绘制和解析复杂的相图，特别是在材料科学和冶金学中遇到的固-液、液-液平衡。我们还将探讨压力和温度对平衡相组成的非线性影响。 第三章：活度和离子强度：溶液热力学的深化 针对溶液体系，本章深入探讨了偏摩尔量（Partial Molar Quantities）的计算及其在描述组分混合特性中的应用。我们详尽阐述了活度系数（Activity Coefficient）的理论模型，从德拜-休克尔极限定律（Debye-Hückel Limiting Law）到更复杂的Pitzer或扩展亚致模型（Extended Debye-Hückel Model），以准确预测高离子强度下电解质的行为。对于非电解质溶液，则着重分析了与分子间作用力相关的模型，如Wilson模型和NRTL模型，并展示如何利用这些模型进行溶液热力学的回归分析和预测。 第二部分：界面现象与表面张力 物质的宏观性质往往被界面的微观结构所深刻影响。本部分聚焦于界面现象，这是连接宏观热力学与微观分子排列的关键领域。 第四章：界面能与接触角 本章从热力学角度定义了表面张力（Surface Tension）和界面张力（Interfacial Tension）。我们将分析表面张力随温度的变化规律，并引入爱因斯坦-斯托克斯关系（Einstein-Stokes Relation）来理解界面弛豫时间。 重点内容是润湿（Wetting）现象的定量描述。通过Young方程，我们建立了固体、液体和气/液界面张力之间的几何关系。深入讨论了影响接触角测量的各种因素，包括表面粗糙度（如Wenzel和Cassie-Baxter模型）和表面化学性质（亲水性与疏水性）。此外，还将介绍先进的表面能测量技术，如原子力显微镜（AFM）在表面形貌和局部力学性能分析中的应用。 第五章：胶体与乳液的稳定性 在处理分散体系时，界面现象的累积效应表现为胶体和乳液的稳定性。本章讨论了颗粒或液滴周围的电双层理论，详述了德拜长度（Debye Length）的概念，并解释了DLVO理论（Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek Theory）如何预测颗粒间的吸引力和排斥力，从而决定体系的稳定性。 此外，表面活性剂（Surfactants）在降低界面能和形成胶束（Micelles）中的作用将被详细分析。我们将探讨临界胶束浓度（CMC）的测量方法及其对乳液稳定性的影响。 第三部分：输运现象与动力学控制 热力学平衡描述了系统的终态，而输运现象则描述了系统如何演化到平衡态。本部分将热力学框架扩展到非平衡态，关注质量和能量的传递过程。 第六章：扩散、黏度和动量传递 本章的核心是菲克定律（Fick’s Laws）和牛顿黏性定律（Newton’s Law of Viscosity）的严格推导。我们将从微观扩散系数与分子间相互作用的关系入手，探讨温度、压力和溶质浓度对扩散系数的影响。特别关注多孔介质中的表观扩散（Apparent Diffusion）现象，引入有效介质理论（Effective Medium Theory）来修正宏观扩散系数。 在黏性方面，将解析牛顿流体和非牛顿流体（如剪切增稠、剪切稀化）的本构方程。这部分内容对于化工单元操作中的混合、搅拌和流体力学设计至关重要。 第七章：质量传递过程的工程应用 质量传递速率通常由对流和扩散共同控制。本章将介绍物质传递的通用驱动力——化学势梯度，并将其纳入对流-扩散方程（Convection-Diffusion Equation）中。我们将系统地分析吸收、萃取和膜分离过程中的传质阻力分析。 对于复杂的传质问题，如反应与扩散耦合的现象，将引入佩克莱特数（Peclet Number）来衡量对流与扩散的相对重要性，并展示如何利用这些无量纲数来指导塔式设备的设计优化，确保高效的物质分离和转化。 结语：跨学科视野 本书的最终目标是建立一个统一的框架，使读者能够将热力学的平衡预测与输运现象的动力学速率分析相结合，从而对复杂的物理化学体系进行全面的建模和优化。全书穿插了大量的工程实例和实验数据，确保理论与实际操作的紧密结合。

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这本书的语言风格极其鲜明，它没有那种传统教科书特有的冷硬和枯燥，反而带有一种学者特有的那种严谨而又不失激情的叙述腔调。作者在阐述复杂理论时，经常会穿插一些生动的比喻或者历史背景的介绍，这极大地帮助理解那些抽象的物理概念。举例来说，在解释某个热力学过程时，作者竟然引用了19世纪早期某位探险家的经历来类比系统的能量转化路径，这种跨领域的联想能力，体现了作者深厚的文化底蕴和高超的表达技巧。读起来，我完全没有感受到阅读专业文献时的那种重负，反而像是在听一位经验丰富的教授，以最清晰、最富感染力的方式，讲述他毕生研究的精髓。正是这种兼具学术深度和文学美感的写作方式，使得即便是面对最晦涩的数学推导，读者也能保持高度的专注和兴趣。这种叙事上的平衡感，是许多理工科书籍难以企及的。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调，仿佛一下子就把你拉入了广阔无垠的海洋深处，让人对即将展开的阅读充满了无限的遐想。我拿到手的时候，首先就被它那种厚重而又不失精致的质感所吸引。装帧的工艺看起来非常考究，即便是经常翻阅，我想它也能保持得很好。内页的纸张选择也十分用心，触感温润，印刷的字体清晰锐利，阅读起来非常舒适，长时间盯着也不会感到眼睛疲劳。从包装就能感受到出版方对这本书的重视程度，这无疑为内容本身的质量打下了一个良好的基础印象分。我期待着这本书能带来知识上的饕餮盛宴，毕竟从书名来看，它似乎涵盖了许多我们日常生活中容易忽略，但又至关重要的科学原理。这种对细节的关注，往往是优秀书籍的标志之一，让人在开始阅读之前，就已经对作者的专业素养和用心程度充满了敬意。总而言之，单就实体书的呈现来看，它已经远远超出了我预期的标准，成功地在众多书籍中脱颖而出，让人迫不及待想要一探究竟。

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更为难能可贵的是，这本书在理论介绍之余，似乎还融入了作者对于科学研究方法论的深刻反思。在每一个重要理论的引入部分，作者并没有急于给出结论，而是花了大篇幅去回顾该理论是如何被提出、经历了哪些质疑和修正的过程。这不仅仅是对历史的尊重，更是在潜移默化中向读者传授一种批判性思维的方式——即科学知识的积累是一个不断试错和完善的过程，而非一蹴而就的真理。这种“过程教育”远比直接灌输知识更为宝贵。它教会我们如何去提问，如何去审视已有的理论框架，而不是盲目地接受。这种深层次的启迪，让这本书的价值远远超越了一本普通的参考资料，它更像是一份关于如何成为一个优秀科学家的“心法秘籍”。读完之后，我感觉自己不仅学到了知识，更重要的是，对科学研究的本质有了更成熟、更全面的理解和敬畏之心。

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初翻这本书的目录时，我的心头涌起了一种既兴奋又略带敬畏的感觉。那密密麻麻的章节标题，每一个都像是一扇通往未知领域的门户，复杂而又引人入胜。我特别留意到其中关于“临界点现象的微观解析”那一部分，理论的深度和广度令人咂舌，它不仅仅是简单地罗列公式，而是试图从更深层次的物理图像去解释那些看似抽象的概念。作者在章节间的逻辑衔接处理得非常巧妙，仿佛在引导读者进行一次精心编排的探险，从宏观现象逐步深入到微观机制，层层递进，毫无滞涩感。这种结构安排，显示出作者对整个学科体系的深刻理解和驾驭能力。我感觉这本书的定位绝非是给初学者准备的入门读物，它更像是为那些已经具备一定基础，渴望挑战更高难度理论体系的进阶学习者准备的“武功秘籍”。对于我这种对科学探索抱有强烈热情的人来说，每一次阅读都像是在攀登一座知识的高峰，每攻克一个难点，都有一种豁然开朗的巨大成就感。

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我发现这本书的图表设计简直是教科书级别的典范。很多专业书籍的图示往往是简单粗暴的示意图，看得人一头雾水，但这里的插图却精美绝伦，每一个曲线图、每一个示意模型，都经过了精心的优化和美化。它们不仅是信息的载体，更像是艺术品，清晰地揭示了数据背后的物理意义。特别是关于多相平衡相图的部分，作者利用三维透视图和巧妙的颜色区分，将原本就极其复杂的系统状态一目了然地呈现出来，大大降低了读者的认知负荷。而且，这些图表的注释详尽到每一个坐标轴的含义、每一个关键点的物理意义都被解释得清清楚楚，根本不需要读者去猜度作者的意图。在我过去的阅读经验中，很少有书籍能将视觉传达做得如此到位，这本书无疑树立了一个新的标杆。对于需要依赖图表进行学习和理解的理工科读者来说，这一点价值无可估量。

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