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回答网友问：为什么有人把热力学第一定律写成ΔU=Q-W已有1人参与
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近来有网友问：为什么朱文涛《物理化学》书中热力学第一定律是ΔU=Q-W 回答如下： 我60年代初学物理化学用的是傅献彩的初版书。当时授课的复旦大学朱京教授提醒说：国际物理学界约定是把系统吸收的能量（无论吸收的热Q还是接受的功W）都当成是正值的，所以系统内能的增量ΔU=Q+W；而国际化学界用的约定是：把系统吸热Q和系统对外做的功W约定为正值的，于是必然写成ΔU=Q-W。两套约定写成的公式看似差一个负号，但实质上是一回事。物理学界的约定是统一从系统的视角看问题：取得能量为正，失去能量为负，显得略微统一点。不过，归根结底是约定的不同，本质上还是一回事。 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，物理学界用一套约定，化学界用的是另一套，两套看似不同，本质相同。而1990年IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会，是代表国际化学界的组织）决定不用化学界的那一套，统一改用物理学界的那套了。这就是整个故事。 至今国内理科化学系本科的《物理化学》教材我看还是傅先生的好，一本教材历经50多年的考验很不容易。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，反倒概念凸显；从1965年到2000年出过三版，很不容易。 相比起来，牛津大学Peter Atkins的《Physical Chemistry》至今已经第10版了，虽然篇幅越写越大，但还没给人繁琐的感觉。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。我个人觉得：初读时以傅献彩或Atkins的书为好，而第二遍再读时似以印永嘉的书为好。 写书出版不是件容易的事，一不小心会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挥之不去的遗憾。朱文涛教授的《物理化学》书中热力学第一定律写成ΔU=Q-W，那么如果该书出版是在1990年之前，那还不能算错。1990年过两三年里出版的，还不算落伍。若过了七八年还没改，那就有点小瑕疵了。以下表格对不同时期出版的书作了小结 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 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 《物理化学》，初版 高等教育出版社 1997 ΔU=Q+W D. McQuarrie 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 《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的代表性教材，他用的是化学界老式的约定ΔU=Q-W。 （2）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。原因之一可能是：中国大学有官定的教学大纲，教授都得按此讲课。而英美大学是没有教学大纲的，目标只是最好的理论。 |
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