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第1章 引言3

第Ⅰ部分 理论3

1.1 动态平衡4

1.2 传输过程的线性范围6

1.3 独立组元的概念7

1.4 膜中的交互传输9

1.5 练习11

8.1.2 盐桥12

1.6 参考文献12

8.1.1 有液相连接的电池13

第2章 不可逆过程的熵增量13

2.1 非连续绝热体系的熵增量14

2.1.1 热量传输14

2.1.2 传热和传质16

2.1.3 热量传输、质量传输和电荷传输20

2.2 连续绝热体系中的熵增量21

2.3 练习24

2.4 参考文献25

第3章 通量等式26

3.1 通量等式和唯象系数26

3.2 Onsager互易等式27

3.3 驱动力和通量的独立性28

3.4 唯象系数的限制条件30

3.5 稳态体系的近似通量等式32

3.6 练习34

3.7 参考文献35

第4章 浓差电池的传输过程36

4.1 确定通量等式中的唯象系数37

4.1.1 AgCl|Ag电极的HCl-H2O浓差电池37

4.1.2 H+|H2电极的HCl-H2O浓差电池43

4.1.3 AgCl|Ag电极、含二价阳离子氯化物的浓差电池48

4.1.4 AgCl|Ag电极、含两种氯化物的浓差电池50

4.2 浓差电池的电动势52

4.2.1 ？ψ等式的积分53

4.2.2 由扩散和电传输引起的Gibbs自由能的变化及其与电池电动势的关系54

4.3 练习58

4.4 参考文献60

第5章 离子交换膜中的传输过程61

5.1 普通类型的薄膜62

5.2 膜-溶液相界面处的平衡63

5.3 带有分离膜的浓差电池65

5.3.1 具有阳离子交换膜和AgCl|Ag电极的HCl-H2O浓差电池65

5.3.2 具有不同类型的离子交换膜和对一种离子可逆的不同类型电极的HCl-H2O浓差电池69

5.3.3 压力梯度对体系的影响70

5.4 电动力学现象和渗透作用71

5.4.1 电动力学现象71

5.4.2 渗透74

5.5 含有两种盐的电解质浓差电池81

5.5.1 一组通量等式82

5.5.2 唯象系数的限制条件83

5.5.3 实验确定唯象系数88

5.6 层流对耗散函数的影响90

5.7 练习93

5.8 参考文献96

第6章 温度场中的传输过程97

6.1 Soret效应和Dufour效应98

6.2 热渗透101

6.3 Peltier效应和Seebeck效应102

6.4 Thomson热105

6.5 热电偶107

6.6 热电池108

6.6.1 电池a:(T)A|AX|A(T+△T)109

6.6.2 电池b：(T)X2|AX|X2(T+△T)111

6.6.3 电池(T)A|AX，H2O|A(T+△T)113

6.7 练习117

6.8 参考文献118

第7章 重力场中的传输过程和超速离心机120

7.1 重力或离心力场中的化学势121

7.2.1 溶剂固定的参考体系123

7.2 在离心力场中的通量等式123

7.2.2 体积固定的参考体系124

7.2.3 容器固定的参考体系125

7.3 利用Stoke定律确定沉降速度125

7.4 三元混合物中的沉降过程126

7.5 练习128

7.6 参考文献128

第Ⅱ部分 应用131

第8章 有液相连接和离子交换膜的电池电动势131

8.1 液相连接和盐桥132

8.1.3 结论147

8.2 离子选择性电极148

8.2.1 有离子交换膜的电池148

8.2.2 不同类型的离子选择性电极156

8.3 储能电池163

8.2.3 结论163

8.3.1 利用酸碱中和反应的电池164

8.3.2 电池的理论电动势166

8.3.3 电池电动势的损失168

8.3.4 实验研究173

8.3.5 结论174

8.4 练习175

8.5 参考文献177

第9章 阳离子交换膜的传输性质179

9.1 膜-溶液之间的交换平衡180

9.2 离子传输181

9.2.1 膜电导率以及膜内离子淌度和离子迁移数182

9.2.2 Nernst-Planck等式对阳离子交换膜的适用性185

9.3 水的传输188

9.3.1 水的迁移系数188

9.3.2 水的渗透通量和静压力通量189

9.4 结论191

9.5 参考文献192

第10章 生物体系中的能量转换193

10.1 肌肉的收缩作用194

10.1.1 骨骼肌肉的结构、肌肉收缩的机理和能量学194

10.1.2 不可逆过程热力学的应用199

10.1.3 肌球蛋白头部的一个完整循环中的能量平衡202

10.1.4 结论205

10.2 能量转化器-线粒体206

10.2.1 线粒体中的氧化磷酸化作用206

10.2.2 Gibbs自由能和质子数210

10.2.3 不可逆过程热力学的应用212

10.2.4 结论214

10.3 练习214

10.4 参考文献216

11.1 冰冻膨胀217

第11章 非等温体系的传输217

11.1.1 冰冻膨胀过程中的传输218

11.1.2 传输的通量等式220

11.1.3 实验研究222

11.1.4 结论225

11.2 热电池中的Peltier效应226

11.2.1 熔融NaOH中电解水以及Peltier效应227

11.2.2 实验确定Peltier热229

11.2.3 熔融NaOH中的离子传输熵232

11.2.4 结论233

11.3 练习233

11.4 参考文献233

附录1 热力学等式237

附录2 Onsager互易等式240

附录3 计算题答案249

附录4 符号表251