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mbchen

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[交流] 《物理化学》中功、热的约定已有3人参与

我60年代初物理化学课学的是傅献彩的初版书。复旦大学朱京教授当时上课提醒说：物理学界约定是把凡是体系吸热Q和体系接受的功W都当成是正值的，所以体系内能的增量ΔU=Q+W；而化学界用的约定是：体系吸热Q和体系对外做的功W都约定为正值的，于是必然ΔU=Q-W。两套看似不同，但实质上是一回事。

现在，傅献彩先生《物理化学》2005年的第5版上册的书，第71页把此事的历史变迁说得更清楚了：“功的取号采用IUPAC1990年推荐的方法：当系统对环境作功时W取负值，即W<0；反之，系统从环境得到功时，W取正值，即W>0。这也是我国国家标准（GB）的用法。”

原来是，1990年之前国际上，物理学界一套，化学界又是另一套，两套差一个负号。而1990年IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）决定不用化学界的那一套，统一用物理学界的那套了。这就是整个故事。

国内的理科本科的《物理化学》教材我看还是傅先生的好，一本教材历经40多年考验很不容易。如果要说有什么不足，或许是略显繁琐，不够精练。正因为如此，不少人喜欢读同一时代山东大学印永嘉先生的《简明物理化学教程》，字句练达，反倒凸出了概念。从1965年到2000年出过三版，很不容易。相比起来，牛津大学的Peter Atkins的《Physical Chemistry》至今已经第10版了，虽然篇幅越写越大，但没有给人繁琐的感觉。我觉得这与Atkins对材料的编排层次上下了很大的功夫有关。当然一本书写得是否好，与读者个人的偏好不同很有关系。

写书出版确不是件容易的事，一不小心把自己的错误留在读者心中，成为历史的记印。尽管在几十万字的书中难免此事，但对于珍惜羽毛的学者永远是心中抹不掉的遗憾。

如果说朱文涛教授《物理化学》书中热力学第一定律是写成ΔU=Q-W，那么如果该书出版是在1990年之前，那还不能算瑕疵。1990年过两三年后里出版的，还不算落伍。若过了七八年还没改，那就有点小遗憾了。表1是个小结

出版
年份    第一定律    作者    书名，版次             出版社
1961 ΔU=Q-W          傅献彩《物理化学》，初版       人民教育出版社
1972          ΔU=Q-W       W.J. Moore Physical Chemistry             Prentice-Hall
1978 ΔU=Q+W P. Atkins Physical Chemistry, 1st ed.       Oxford Univ Press
1990 ΔU=Q+W S.E. Wood等 Thermodynamics of Chemical Systems Cambridge Univ Press
1992 ΔU=Q-W 印永嘉《物理化学简明教程》，第3版    高等教育出版社
1993 ΔU=Q-W 邓景发等    《物理化学》，初版       高等教育出版社
1997 ΔU=Q+W D. McQuarrie等 Physical Chemistry: A Molecular Approach Univ Sci Books
1998 ΔU=Q-W 朱文涛《物理化学中的公式与概念》，初版清华大学出版社
1999 ΔU=Q+W 胡英    《物理化学》上中下册，第4版    高等教育出版社
2001 ΔU=Q+W 韩德刚等    《物理化学》，初版       高等教育出版社
2004 ΔU=Q+W 朱志昂《近代物理化学(上下册)》，第3版科学出版社
2005 ΔU=Q+W 傅献彩《物理化学》，第5版             高等教育出版社

以上变迁让人们想到：
（1）1970年代Moore这本物化书是美国理科化学系本科物化课的代表性教程。
（2）没想到P. Atkins是化学家中推行物理学界约定的急先锋，1978年他的书就“敢于”脱离化学界主流，走向物理学界的主流。可见，Atkins一定平常读过很多物理学家写的书籍，所以才有此决心。
相比之下，中国化学家就很“规矩”，没有一个自作主张越过雷池一步的。原因之一是：中国大学有官定的教学大纲，教授都得按此讲课。而英美大学教授实际上是没有大纲的，巴不得脱颖而出，创一流。

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