목차
제1장 서론 및 용어의 정의 = 1
1.1 서론 = 1
1.2 상태의 개념 = 1
1.3 단순 평형 = 4
1.4 이상기체의 상태식 = 6
1.5 에너지와 일의 단위 = 9
1.6 크기성질(extensive property)과 세기성질(intensive property) = 10
1.7 상태도(phase diagrams)와 열역학적 성분(thermodynamic components) = 10
제2장 열역학 제1법칙 = 15
2.1 서론 = 15
2.2 열과 일의 관계 = 16
2.3 내부 에너지와 열역학 제1법칙 = 17
2.4 등부피 과정 = 21
2.5 등압과정과 엔탈피H(enthalpy) = 22
2.6 열용량 = 22
2.7 가역 단열과정 = 27
2.8 이상기체의 가역 등온과정에서의 압력 또는 부피변화 = 29
2.9 요약 = 30
2.10 예제 = 32
문제 = 37
제3장 열역학 제2법칙 = 41
3.1 서론 = 41
3.2 자발적 또는 자연과정 = 42
3.3 엔트로피 및 비가역성의 정량화 = 43
3.4 가역과정 = 45
3.5 비가역과정과 가역과정 = 46
3.6 엔트로피와 가역적인 열 = 48
3.7 이상기체의 가역 등온압축 = 51
3.8 이상기체의 가역 단열 팽창 = 53
3.9 요약 = 54
3.10 열기관의 성질 = 54
3.11 열역학적 온도의 척도 = 57
3.12 열역학 제2법칙 = 60
3.13 최대일 = 63
3.14 엔트로피와 평형의 기준 = 65
3.15 열역학 제1법칙과 제2법칙을 결합한 표현 = 65
3.16 요약 = 68
3.17 예제 = 69
문제 = 75
제4장 엔트로피의 통계적 해석 = 77
4.1 서론 = 77
4.2 엔트로피와 원자규모에서의 무질서 = 77
4.3 미시적 상태의 개념 = 79
4.4 확률이 가장 높은 미시적 상태 = 81
4.5 온도의 영향 = 85
4.6 열평형과 볼쯔만 식 = 87
4.7 열의 흐름과 엔트로피의 생성 = 88
4.8 배열 엔트로피와 열 엔트로피 = 90
4.9 요약 = 94
4.10 수치적 예제 = 94
문제 = 97
제5장 보조함수 = 99
5.1 서론 = 99
5.2 엔탈피H = 101
5.3 헬름홀즈(Helmholtz)자유 에너지, A = 101
5.4 깁스(Gibbs) 자유 에너지, G = 107
5.5 닫힌 계에 대한 방정식들의 요약 = 109
5.6 계의 조성과 크기의 변화 = 109
5.7 화학 퍼텐셜(chemical potential) = 111
5.8 열역학적 관계식 = 113
5.9 맥스웰(Maxwell) 방정식 = 113
5.10 변환공식 = 116
5.11 깁스 헬름홀즈 방정식 = 117
5.12 요약 = 119
5.13 열역학 관계식의 이용 예 = 120
문제 = 123
제6장 열용량, 엔탈피, 엔트로피 및 열역학 제3법칙 = 125
6.1 서론 = 125
6.2 열용량의 이론적 계산 = 126
6.3 열용량의 경험적 표현 = 132
6.4 온도 및 조성의 함수로서의 엔탈피 = 132
6.5 엔트로피의 온도 의존성과 열역학 제3법칙 = 142
6.6 제3법칙의 실험적 증명 = 147
6.7 압력의 함수로 표시된 엔탈피와 엔트로피 = 153
6.8 요약 = 155
6.9 수치적 예제 = 156
문제 = 168
제7장 단일 성분계에서의 상평형 = 171
7.1 서론 = 171
7.2 일정 압력하에서 온도에 따른 깁스 자유 에너지 변화 = 172
7.3 일정 온도하에서 압력에 따른 깁스 자유 에너지 변화 = 180
7.4 온도와 압력의 함수로서 나타낸 깁스 자유 에너지 = 181
7.5 증기상과 응축상 간의 평형 = 183
7.6 단일 성분계에서 상평형의 도시적 표현 = 185
7.7 고체-고체 평형 = 191
7.8 요약 = 193
7.9 수치적 예제 = 195
문제 = 199
제8장 기체의 거동 = 201
8.1 서론 = 201
8.2 기체들의 P-V-T 관계 = 201
8.3 이상성으로부터의 벗어남과 실제기체의 상태 방정식 = 204
8.4 반 데르 발스 기체 = 207
8.5 비이상기체에 대한 또 다른 상태 방정식 = 216
8.6 이상기체와 이상기체 혼합물의 열역학적 성질 = 217
8.7 비이상기체의 열역학적 취급 = 224
8.8 요약 = 233
8.9 수치적 예제 = 234
문제 = 237
제9장 용액의 성질 = 241
9.1 서론 = 241
9.2 라울의 법칙과 헨리의 법칙 = 241
9.3 용액 내 각 성분의 열역학적 활동도 = 245
9.4 깁스-듀헴 식 = 247
9.5 용액의 깁스 자유 에너지 = 249
9.6 라울형 이상용액의 성질 = 253
9.7 비이상용액 = 259
9.8 깁스-듀헴 식을 이용한 활동도 계산 = 263
9.9 규칙용액 = 274
9.10 용액의 통계적 모델 = 281
9.11 준규칙용액 = 288
9.12 요약 = 292
9.13 예제 = 294
문제 = 297
제10장 이성분계의 깁스 자유 에너지와 상태도 = 301
10.1 서론 = 301
10.2 깁스 자유 에너지와 열역학적 활동도 = 302
10.3 규칙용액 생성에 대한 깁스 자유 에너지 = 304
10.4 규칙용액에서의 상 안정 기준 = 307
10.5 액체와 고체의 표준 상태 = 311
10.6 상태도, 깁스 자유 에너지 및 열역학적 활동도 = 322
10.7 액체와 고상에서 규칙거동을 보이는 이성분계의 평형 상태도 = 331
10.8 요약 = 338
10.9 예제 = 339
문제 = 342
제11장 기체를 포함하는 반응 = 345
11.1 서론 = 345
11.2 기체 혼합물의 반응평형과 평형상수 = 346
11.3 평형상수에 미치는 온도의 영향 = 352
11.4 평형상수에 미치는 압력의 영향 = 354
11.5 엔탈피와 엔트로피 사이의 절충에 의한 반응평형 = 355
11.6 S$$O_{2(g)}$$-S$$O_{3(g)}$$-$$O_{2(g)}$$계에서의 반응평형 = 358
11.7 H₂O-H₂및 CO₂-CO 기체 혼합물 내에서의 평형 = 364
11.8 요약 = 367
11.9 예제 = 368
문제 = 382
제12장 순수한 응축상들과 하나의 기체상이 포함된 반응 = 385
12.1 서론 = 385
12.2 응축상들과 하나의 기체상을 포함하는 계의 반응 평형 = 386
12.3 온도에 따른 표준 깁스 자유 에너지 변화 = 392
12.4 엘링감(Ellingham)도표 = 396
12.5 상변화의 영향 = 404
12.6 탄소의 산화반응 생성물 = 410
12.7 금속-탄소-산소 계의 평형을 도표로 나타내는 방법 = 418
12.8 요약 = 422
12.9 예제 = 424
문제 = 438
제13장 응축용체를 포함한 계의 반응평형 = 443
13.1 서론 = 443
13.2 응축용제를 포함한 계의 반응평형 기준 = 445
13.3 다른 표준 상태(Alternative Standard States) = 454
13.4 깁스의 상률(Gibbs phase rule) = 462
13.5 화합물을 포함하는 이성분계 = 481
13.6 상평형의 도표적 표현 방법 = 493
13.7 조성이 일정하지 않은 산화물의 생성 = 502
13.8 금속 중 기체 용해도 = 510
13.9 몇 가지 희박 용질을 포함하는 용체 = 515
13.10 요약 = 527
13.11 수치적 예제 = 530
문제 = 539
제14장 압력-온도-조성 좌표계에서의 이성분계 상태도 = 547
14.1 서론 = 547
14.2 고상 및 액상 상태에서 전율 고용체 거동을 보이는 이성분계 = 547
14.3 전율 고용체의 고체 및 액체의 용해, 비등, 승화 곡선에서의 최소점을 나타내는 이성분계 = 552
14.4 한 개의 공정반응 평형을 나타내며, 액체 상태에서 전율 고용체 거동을 보이는 이성분계 = 556
14.5 한 개의 포정반응 평형을 나타내며, 액상내 전율 고용체 거동을 보이는 이성분계 = 564
14.6 상합적으로 용융, 승화, 비등하는 중간γ상을 포함하는 이성분계에서의 상평형 = 571
14.7 상합적으로 용해, 승화하고 비상합적으로 비등하는 중간γ상을 포함하는 이성분계에서의 상평형 = 576
14.8 한 성분이 동소변태를 하며 한 개의 공정반응을 가지는 이성분계의 상평형 = 580
14.9 두 성분이 동소변태를 하는 이성분계 공정계 = 585
14.10 저압에서의 상평형 : Cd-Zn계 = 589
14.11 고압에서의 상평형 : Na₂O·Al₂O₃·2SiO₂-SIO₂계 = 591
14.12 요약 = 595
제15장 전기화학 = 597
15.1 서론 = 597
15.2 화학적 구동력과 전기적 구동력 간의 관계 = 599
15.3 기전력(EMF)에 대한 농도의 영향 = 605
15.4 충전지(formation cell) = 607
15.5 농도차 전지(Concentration Cells) = 609
15.6 기전력의 온도 계수(temperature coefficient) = 616
15.7 열적 효과 = 618
15.8 수용액의 열역학 = 619
15.9 이온의 생성 자유 에너지와 표준 환원 전위(standard reduction potential) = 623
15.10 푸베이 도표(Pourbaix diagrams) = 635
15.11 요약 = 646
15.12 예제 = 648
문제 = 652
부록(Appendix) = 655
부록 A. 열역학 및 열화학 데이터 = 655
부록 B. 완전미분방정식 = 663
부록 C. Legendre 변환에 의한 보조함수 도출 = 665
해답(Answers) = 675
찾아보기 = 687
