2018年华中科技大学3318材料热力学考博大纲
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2018年华中科技大学3318材料热力学考博大纲

华中科技大学博士研究生入学考试《材料热力学》考试大纲
材料热力学是材料科学与工程专业的主要基础课程之一。本考试
大纲要求考生掌握以下内容:
1. 热力学定律:第一、第二和第三定律
2. 热力学变量及其之间的关系:状态函数和过程函数;热力学定律
数学表达式;麦克斯韦关系式;系数关系;压力系数、热膨胀系
数、热容等;在理想气体、固体和液体中的应用
3. 热力学体系平衡:平衡判据及其数学表达式;单元二相系的平衡
条件;平衡判据的其它表达式
4. 统计热力学基础:微观、宏观状态;热力学公式;熵的统计分析
(组态熵、振动熵、电子熵、磁熵);M-B 分布;F-D 分布;Einstein
模型(晶体);单原子气体模型
5. 单元多相体系:化学位与 Gibbs 自由能;单元相图结构;
Clausius-Clapeyron 方程;蒸发和升华曲线;凝聚态的相界;三相
点(Tripoints)
6. 多元单相无化学反应体系(溶液):偏摩尔量及其之间的关系;偏
摩尔量计算;标准态和混合过程(mixing process);多元体系的
化学位;活度与活度系数;Gibbs-Duhem 方程;稀溶液与规则溶
液;溶液的原子模型(atomistic model)
7. 多元多相无化学反应体系:平衡条件;Gibbs 相律;相图结构(单
元、二元和三元相图);杠杆定律(二元和三元);相图在材料科
学中的应用
8. 相图热力学:自由能-成分(G-X)曲线(G-X 标准态、公切
线与两相平衡、两相区、三相平衡、中间相和亚稳相);二元相图
的热力学模型(理想溶液模型、规则溶液模型、中脊线);计算机
相图计算(液相线、固相线、共晶点、固溶度线、溶解度间隙等)
9. 多元多相化学反应体系:气体中的单变量(univariant)和多变量
(multivariant)反应(化学位、反应亲和力、平衡常数与自由能
变化);Richardson-Ellingham 图;CO/CO2 和 H2/H2O 混合气体
中的氧化;Pourbaix 高温氧化图
10. 界面热力学:曲面几何;曲面过剩热力学量;弯曲界面体系的热
力学平衡;表面张力与表面自由能;界面对相图的影响(相界移
动、界面与蒸汽的平衡、熔点与曲率的关系);晶体的平衡形状
—Wullf 图;表面吸附(吸附测量、Gibbs 吸附方程)
11. 晶体缺陷热力学:晶体中的空位浓度;间隙缺陷与双空位;Frenkel
和 Schottky 缺陷

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