کتاب الکترونیکی ترمودینامیک مولکولی تعادل‌های فازی سیال

توضیحات

کتاب الکترونیکی ترمودینامیک مولکولی تعادل‌های فازی سیال

JOHN M,Prausnitz

ویراست سوم

• اهداف کتاب ترمودینامیک مولکولی پراوسنیتس

ویرایش اول ” کتاب الکترونیکی ترمودینامیک مولکولی تعادل‌های فازی سیال ” در سال ۱۹۶۹ و ویرایش دوم آن در سال ۱۹۸۶ آماده شده است. اهداف این کتاب بدون تغییر باقی مانده است. در ” کتاب ترمودینامیک مولکولی پراوسنیتس ” برای دانشجویان کارشناسی یا دانشجویان کارشناسی ارشد مهندسی شیمی (و علوم مرتبط) معرفی جامعی از ترمودینامیک تعادلات فازی ارائه می‌شود که معمولا در طراحی فرایندها و محصولات شیمیایی مخصوصا در عملیات جداسازی با آن مواجه هستند. ابزارهای ترمودینامیکی که برای طراحی کارآمد و پیشرفت فرایندهای جداسازی جدید و سنتی فراهم شدند شامل مواردی هستند که احتمالا برای حفاظت محیط زیست مفید هستند.

• کتاب ترمودینامیک مولکولی پراوسنیتس برای چه مقطع تحصیلی مناسب است؟

” کتاب ترمودینامیک مولکولی پراوسنیتس ” برای دانشجویانی که دوره اولیه ترمودینامیک مهندسی شیمی را به پایان رسانده‌اند یک مرجع درسی مناسب است. اگرچه محتوای این کتاب بر پایه‌ی ترمودینامیک کلاسیک است اما خواص مولکولی برای تسهیل کاربردها در سیستم‌های واقعی معرفی می‌شوند. اگرچه هیچ تلاشی در جهت آموزش ترمودینامیک آماری صورت نگرفته اما از نتایج مفید آن در جهت ارتباط بین ترمودینامیک و خواص مولکولی استفاده شده است.

• ویژگی‌های ویرایش جدید ” کتاب ترمودینامیک مولکولی پراوسنیتس “

در ویرایش جدید ” کتاب ترمودینامیک مولکولی پراوسنیتس ” مباحث گسترده‌ای از مفاهیم نظری برای تشریح و تفسیر خواص محلول‌ها ارائه می‌شود با تاکید بر مفاهیمی که جنبه‌های کاربردهای عملی را دارند. و مدل‌های مختلفی شامل نظریه سیال شبکه‌ای و نظریه سیال هم پیوندی آماری ۲ بررسی شده است. فصل جدیدی به محلول‌های پلیمری شامل تعادلات پلیمر-گاز در فشارهای معمولی و بالا، مخلوط‌های پلیمری، غشاهای پلیمری و ژل‌ها اختصاص یافته است. سایر بخش‌های جدید‌ ویرایش سوم شامل مباحث فشار اسمزی و تعادلات دونان است. حذف عمده‌ای در‌ ویرایش‌های قبلی اکنون تصحیح شده و ویرایش سوم حاوی فصل کاملا جدیدي درباره محلول‌های الکترولیت است.

در این فصل جدید، ابتدا پایه ترمودینامیکی برای تشریح فعالیت ترکیبات در محلول‌های الکترولیت و سپس برخی مدل‌های نیمه تجربی برای محلول‌های حاوی ١. Lattice-fluid Theory ٢. Statistical associated-fluid Theory (SAFT) نمک یا الکترولیت‌های فرار ارائه می‌شوند. همچنین تعدادی از کاربردهای این مدل‌ها در محاسبات تعادلات فازی مربوط به مهندسی شیمی، محیط زیست و بیوشیمی بررسی می‌شوند. تمام فصل‌های کتاب عمدتا با ارائه مثال‌ها و مسائل جدید به روز شده‌اند.

• آینده و چشم‌انداز ترمودینامیک فازی سیال

از سال ۱۹۸۶، مراجع علمی مربوط به ترمودینامیک فازی سیال رشد چشم‌گیری داشته است. ترمودینامیک مهندسی شیمی اکنون در مرحله تحول است. ترمودینامیک کلاسیک بطورفزاینده با ابزارهاي جدید در ترمودینامیک آماری کاربردی و شبیه‌سازی مولکولی جایگزین می‌شود. با این حال بسیاری در واقع بیشتر این ابزارهای جدید هنوز برای کابردهای عملی به اندازه کافی پیشرفت نکرده‌اند.

برای حال و آینده‌ای نزدیک، ضرورت تکیه عمده برترمودینامیک کلاسیک برگرفته و تعمیم از فیزیک مولکولی و شیمی فیزیک است، باقی می‌ماند. ترمودینامیک مولکولی همانگونه که در اینجا ارائه شده با ترکیب روش‌های کلاسیکی توصیف می‌شود که این روش‌ها با علم مولکولی توسعه یافته و با داده‌های آزمایشگاهی بنیادی تائید می‌شود.

فهرست مطالب کتاب ترمودینامیک مولکولی پراوسنیتس

پیش گفتار کتاب ترمودینامیک مولکولی پراوسنیتس

فصل اول: مسأله تعادل فاز

۱ـ۱ـ ماهيت مسأله
۱ـ۲ـ كاربرد ترموديناميك در مسائل تعادل فازي

فصل دوم: ترمودینامیک کلاسیک تعادل فازی

۲ـ۱ـ سيستم‌‌های بسته همگن
۲ـ۲ـ سيستم‌های باز همگن
۲ـ۳ـ تعادل در سيستم بسته ناهمگن
۲ـ۴ـ معادله گيبس دوهم
۲ـ۵ـ قانون فاز
۲ـ۶ـ پتانسيل شيميايی
۲ـ۷ـ فوگاسيته و فعاليت
۲ـ۸ـ يك كاربرد ساده: قانون رائولت
مراجع
مسائل

فصل سوم: تعيين خواص ترموديناميكی از داده‌های حجمی

۱-۳-خواص ترموديناميكی با متغيرهای مستقل P و T
۲-۳-فوگاسيته هر جزء در مخلوط و فشارهای متوسط
۳-۳-فوگاسيته مايع يا جامد خالص
۴-۳-خواص ترموديناميكی با متغيرهای مستقل V و T
۵-۳- فوگاسيته يك جزء در مخلوط بر طبق معادله واندروالس
۶-۳-تعيين تعادلات فازی با استفاده از خواص حجمی
مراجع
مسائل

فصل چهارم: نيروهای بين مولكولی، حالات متناظر و سيستم‌های اسمزی

۴ـ ۱ـ توابع انرژي پتانسيل
۴ـ ۲ـ نيروهای الكترواستاتيك
۴-۳- قطبیت‌پذیری و دو قطبی‌‌های القایی
۴-۴- نیروهای بین مولکولی در مولکول‌های غیرقطبی
۴-۵- تابع انرژی پتانسیل “می” برای مولکول‌های غیرقطبی
۴-۶- آثار ساختاری
۴-۷- نیروهای (شیمیایی) خاص
۴-۸-پیوندهای هیدروژنی
۴-۹- کمپلکس‌‌های الکترون‌‌دهنده- الکترون‌‌گیرنده
۴-۱۰- برهم‌‌کنش آبگریزی
۴-۱۱- برهم‌‌کنش‌‌های مولکولی در محیط سیال متراکم
۴-۱۲- اصل حالات متناظر مولکولی
۴-۱۳- تعمیم اصل حالات متناظر به مولکول‌های پیچیده‌‌تر
۴-۱۴- خلاصه
مراجع
مسائل

فصل پنجم: فوگاسیته‌‌ها در مخلوط‌‌های گازی

۵-۱- قانون فوگاسیته لوییس
۵-۲- معادله حالت ویریال
۵-۳- تعمیم به مخلوط‌‌ها
۵-۴- فوگاسیته‌‌های معادله ویریال
۵-۵- محاسبه ضرایب ویریال از توابع پتانسیل
۵-۶- ضرایب سوم ویریال
۵-۷- ضرایب ویریال از روابط حالات متناظر
۵-۸- تفسیر “شیمیایی” انحرافات از ایده‌‌الی فاز گاز
۵-۹- تشکیل دیمر قوی:کربوکسیلیک اسیدها
۵-۱۰- تشکیل دیمر ضعیف و ضرایب دوم ویریال
۵-۱۱- فوگاسیته در چگالی‌‌های بالا
۵-۱۲- حلالیت جامدات و مایعات در گازهای متراکم
۵-۱۳-خلاصه
مراجع
مسائل

فصل ششم: فوگاسيته در مخلوط‌های مايع

۶ـ۱ـ محلول ايده‌آل
۶ـ۲ـ روابط بنيادی توابع اضافی
۶ـ۳ـ فعاليت و ضرايب فعاليت
۶ـ۴ـ نرمال‌سازی ضرايب فعاليت
۶ـ۵ـ تعيين ضرايب فعاليت از توابع اضافی در مخلوط‌های دوتايی
۶ـ۶ـ تعيين ضرايب فعاليت يك جزء از ضرايب فعاليت ساير اجزاء
۶ـ۷ـ تعيين فشارهای جزئی از داده‌های فشار كل همدما
۶ـ۸ـ تعيين فشار جزئی از داده‌های نقطه جوش هم فشار
۶ـ۹ـ آزمودن داده‌های تعادلی از نظر سازگاری ترموديناميكی
۶ـ۱۰ـ بسط و هل برای انرژی گيبس اضافی
۶ـ۱۱ـ معادلات ويلسون، NRTL و UNIQUAC
۶ـ۱۲ـ توابع اضافی و امتزاج‌پذيری جزئی
۶ـ۱۳ـ دماهای بحرانی بالايی و پايينی
۶ـ۱۴ـ توابع اضافی براي مخلوط‌های چند جزئی
۶ـ۱۵ـ معادلات ويلسون، NRTL و UNIQUAC برای مخلوط‌های چند جزئی
۶ـ۱۶ـ خلاصه
مراجع
مسائل

منابع کتاب ترمودینامیک مولکولی پراوسنیتس

انتشارات نوآور