課程名稱材料熱力學(xué).

1、課程名稱： 材料熱力學(xué)英文名稱： Thermodynamics of Materials學(xué)分： 3開(kāi)課學(xué)期：秋季課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課先修課程：材料學(xué)基礎(chǔ)、物理化學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)教材：自編講義（綜合 MIT、Berkeley 、Stanford等大學(xué)材料系研究生熱力學(xué)課程）一、課程簡(jiǎn)介本課程分為熱力學(xué)基本原理和在材料科學(xué)中的一些基本應(yīng)用兩個(gè)部分。首先本課程介紹了經(jīng)典熱力學(xué)定律的基本原理、熱力學(xué)基本關(guān)系式， 討論了熱力學(xué)理論在可壓縮系統(tǒng)和不可壓縮系統(tǒng)的應(yīng)用，主要研究各種系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)以及穩(wěn)定性和相平衡等問(wèn)題， 同時(shí)簡(jiǎn)要介紹了統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的基本知識(shí)。第二部分側(cè)重于把熱力學(xué)的基本原理應(yīng)用于相圖的分析、表

2、面與界面效應(yīng)、 固體形變效應(yīng)， 以及電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)和離心場(chǎng)效應(yīng)，為材料的制備、熱處理過(guò)程，以及材料在服役過(guò)程中性能變化的分析提供熱力學(xué)理論基礎(chǔ)。二、基本要求通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)， 掌握經(jīng)典熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的基本知識(shí)，并能夠把熱力學(xué)的基本原理應(yīng)用于材料科學(xué)的理論和應(yīng)用研究方面。三、內(nèi)容提要第一章概論1.1熱力學(xué)與材料科學(xué)1.2熱力學(xué)理論的基本構(gòu)成1.2.1熱力學(xué)關(guān)系式1.2.2熱力學(xué)變量1.2.3熱力學(xué)系統(tǒng)1.2.4平衡判據(jù)1.3小結(jié)第二章熱力學(xué)定律2.1熱力學(xué)第一定律2.2熱力學(xué)第二定律2.3熵2.4熱力學(xué)第三定律2.5小結(jié)第三章熱力學(xué)變量及一般關(guān)系式3.1熱力學(xué)關(guān)系式的分類3.1.1熱力學(xué)

3、定律3.1.2熱力學(xué)參數(shù)3.1.3系數(shù)關(guān)系式3.2麥克斯韋關(guān)系式3.3推導(dǎo)熱力學(xué)關(guān)系式的方法3.3.1熵和體積、溫度與壓力的關(guān)系3.3.2能量函數(shù)關(guān)系3.3.3熱力學(xué)關(guān)系式推導(dǎo)的一般過(guò)程3.3.4氣體的熱力學(xué)關(guān)系式3.3.5液體和固體的熱力學(xué)關(guān)系式3.4小結(jié)第四章熱力學(xué)系統(tǒng)中的平衡條件4.1平衡概念4.2平衡判據(jù)的熱力學(xué)表達(dá)形式4.3平衡條件的數(shù)學(xué)表達(dá)形式4.4單元雙相系統(tǒng)的平衡條件4.5小結(jié)第五章統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)5.1統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)基礎(chǔ)5.2平衡條件的統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)判據(jù)5.3統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的應(yīng)用5.4經(jīng)典熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的關(guān)系5.5小結(jié)第六章相圖6.1單元系相圖6.2二元系相圖6.3多元系相圖6.4亞穩(wěn)相相

4、圖6.5小結(jié)第七章表面與界面7.1界面熱力學(xué)7.2毛細(xì)效應(yīng)對(duì)相圖的影響7.3表面與界面7.3.1表面7.3.2晶界7.3.3相界7.3.4各類界面7.4小結(jié)第八章固體中的缺陷8.1在單質(zhì)晶體中的點(diǎn)缺陷8.2化學(xué)計(jì)量配比化合物晶體中的點(diǎn)缺陷8.3非化學(xué)計(jì)量配比化合物晶體中的點(diǎn)缺陷8.4非化學(xué)計(jì)量配比化合物中的雜質(zhì)8.5小結(jié)第九章外力場(chǎng)系統(tǒng)9.1外場(chǎng)作用下的熱力學(xué)關(guān)系式9.1.1連續(xù)系統(tǒng)的勢(shì)能9.1.2平衡條件9.1.3重力場(chǎng)作用下的熱力學(xué)關(guān)系式9.1.4離心場(chǎng)作用下的熱力學(xué)關(guān)系式9.1.5電磁場(chǎng)作用下的熱力學(xué)關(guān)系式（磁化、極化）9.1.6應(yīng)變場(chǎng)作用下的熱力學(xué)關(guān)系式9.2非均勻系統(tǒng)能量的梯度分布9

5、.3小結(jié)參考書(shū)目：1、關(guān)德相等譯：熱力學(xué)原理，謝銳生著，人民教育出版社，1981。2、John B. Hudson, Thermodynamics of Materials, A Wiley-IntersciencePublication, 1996.(Renscelaer Polytechnic Institute材料系研究生教材 )3、Robert T. Dehoff,Thermodynamics in MaterialsScience , McGraw-Hill,Inc., 1993.(University of Florida材料系研究生教材 )4、David V. Ragone, Thermodynamics of Materials, Jojn Wiley Sons.Inc.,1995.(MIT 材料系研究生教材 )5、Charles Musgrave,Solid State Thermodynamics , 2001(StanfordUniversity材料系研究生教材 ).6、W. C. Carter, Thermodynamics of materials , 2001(MIT材料系研究生教材 )7、J. W. Morris,Thermodynamics, 2