دانلود کتاب Thermodynamic Equilibrium and Stability of Materials – تعادل ترمودینامیکی و پایداری مواد

This is a textbook on thermodynamics of materials for junior/senior undergraduate students and first-year graduate students as well as a reference book for researchers who would like to refresh their understanding of thermodynamics.

The textbook employs a plain language to explain the thermodynamic concepts and quantities. It embraces the mathematical beauty and rigor of Gibbs thermodynamics through the fundamental equation of thermodynamics from which all thermodynamic properties of a material can be derived. However, a reader with basic first-year undergraduate calculus skills will be able to get through the book without difficulty. One unique feature of this textbook is the descriptions of the step-by-step procedures for computing all the thermodynamic properties from the fundamental equation of thermodynamics and all the thermodynamic energies from a set of common, experimentally measurable thermodynamic properties, supplemented with ample numerical examples.

Another unique feature of this textbook is its emphasis on the concept of chemical potential and its applications to phase equilibria in single component systems and binary solutions, chemical reaction equilibria, and lattice and electronic defects in crystals. The concept of chemical potential is introduced at the very beginning of the book together with temperature and pressure. It avoids or minimizes the use of terms such as molar Gibbs free energy, partial molar Gibbs free energy, or Gibbs potential because molar Gibbs free energy or partial molar Gibbs free energy is precisely the chemical potential of a material or a component. It is the chemical potential that determines the stability of chemical species, compounds, and phases and their tendency to chemically react to form new species, transform to new physical state, and migrate from one spatial location to another. Therefore, it is the chemical potential differences or gradients that drive essentially all materials processes of interest.

A reader after finishing reading the book is expected to not only achieve a high-level fundamental understanding of thermodynamics but also acquire the analytical skills of applying thermodynamics to determining materials equilibrium and driving forces for materials processes.

این یک کتاب درسی در مورد ترمودینامیک مواد برای دانشجویان دوره اول/کارشناسی ارشد و دانشجویان سال اول کارشناسی ارشد و همچنین یک کتاب مرجع برای محققانی است که مایلند درک خود را از ترمودینامیک تجدید کنند.

کتاب درسی از زبانی ساده برای توضیح مفاهیم و مقادیر ترمودینامیکی استفاده می کند. این معادله زیبایی و دقت ریاضی ترمودینامیک گیبس را از طریق معادله اساسی ترمودینامیک که از آن می توان تمام خواص ترمودینامیکی یک ماده را استخراج کرد، در بر می گیرد. با این حال، خواننده‌ای که مهارت‌های اولیه حسابداری سال اول کارشناسی را داشته باشد، می‌تواند بدون مشکل کتاب را پشت سر بگذارد. یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد این کتاب درسی، شرح روش‌های گام به گام برای محاسبه تمام خواص ترمودینامیکی از معادله اساسی ترمودینامیک و تمام انرژی‌های ترمودینامیکی از مجموعه‌ای از خواص ترمودینامیکی معمول و قابل اندازه‌گیری تجربی است که با مثال‌های عددی فراوان تکمیل شده است.

یکی دیگر از ویژگی های منحصر به فرد این کتاب درسی تاکید آن بر مفهوم پتانسیل شیمیایی و کاربردهای آن در تعادل فاز در سیستم های تک جزء و محلول های دوتایی، تعادل واکنش های شیمیایی است. و عیوب شبکه و الکترونیک در کریستال ها. مفهوم پتانسیل شیمیایی در همان ابتدای کتاب همراه با دما و فشار معرفی شده است. از استفاده از عباراتی مانند انرژی آزاد گیبس مولار، انرژی آزاد گیبس مولی جزئی، یا پتانسیل گیبس اجتناب می‌کند یا آن را به حداقل می‌رساند زیرا انرژی آزاد گیبس مولار یا انرژی آزاد گیبس مولر جزئی دقیقاً پتانسیل شیمیایی یک ماده یا یک جزء است. این پتانسیل شیمیایی است که پایداری گونه ها، ترکیبات و فازهای شیمیایی و تمایل آنها به واکنش شیمیایی برای تشکیل گونه های جدید، تبدیل به حالت فیزیکی جدید و مهاجرت از یک مکان فضایی به مکان دیگر را تعیین می کند. بنابراین، این تفاوت‌ها یا گرادیان‌های پتانسیل شیمیایی است که اساساً تمام فرآیندهای مواد مورد علاقه را هدایت می‌کند.

از خواننده پس از پایان خواندن کتاب انتظار می‌رود که نه تنها به یک نتیجه دست یابد. درک بنیادی سطح بالا از ترمودینامیک، اما همچنین مهارت های تحلیلی استفاده از ترمودینامیک برای تعیین تعادل مواد و نیروهای محرکه برای فرآیندهای مواد را کسب می کند.