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海晏河清lee

木虫 (小有名气)

[交流] 为什么《物理化学 朱文涛》书中热力学第一定律是ΔU=Q-W 已有5人参与

为什么《物理化学 朱文涛》书中热力学第一定律是ΔU=Q-W?我们学的天大的南大的教材都是ΔU=Q+W,但网上朱文涛教授的视频写的是ΔU=Q-W,是因为对功符号的定义不同所致吗?

[ Last edited by sddtc888 on 2014-2-10 at 15:55 ]
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mbchen

专家顾问 (著名写手)

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冰点降温: 金币+3, 谢谢专家解答,辛苦了。 2017-09-27 09:38:52
冰点降温: ICEPI+1, 解答很精彩,授予ICEPI奖励。 2017-09-27 09:39:17
我60年代初《物理化学》课学的是傅献彩的初版书。复旦朱京教授上课时提醒说: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DU=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DU=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,两套看似不同。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,概念反倒凸显了。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。
6楼2017-09-26 21:03:55
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gbs5910

至尊木虫 (职业作家)

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sddtc888: 金币+1, 感谢交流,欢迎常来! 2014-02-10 15:55:24
是的,一直以来,各个不同教材对功的正负规定都不一样

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
东边日出西边雨,导师无情我有情。
2楼2014-01-25 22:07:51
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l87787

木虫 (正式写手)

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sddtc888: 金币+1, 感谢交流,欢迎常来! 2014-02-10 15:55:33
早期版本的教材都是U=Q-W,近期的教材趋向U=Q+W,不论用何种形式表达,注重含义就好了。
3楼2014-01-26 04:48:02
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kittty

银虫 (小有名气)

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sddtc888: 金币+1, 感谢交流,欢迎常来! 2014-02-10 15:55:40
这是因为不同教材及参考书对功的正负号规定存在不同,U=Q-W其实是在规定了系统对环境做功W为正的基础上的表达。

[ 发自小木虫客户端 ]
我有我的快乐。
4楼2014-01-26 16:51:09
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ycxshy

铁杆木虫 (正式写手)

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sddtc888: 金币+1, 感谢交流,欢迎常来! 2014-02-10 15:55:48
对热的符号都是统一的,即放热为负吸热为正。但对功来说,目前还没有统一,不同的人有不同的看法,现在好像是U=Q+W的比较多
5楼2014-02-10 10:26:35
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mbchen

专家顾问 (著名写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
由上面帖子可见,如果说《物理化学 朱文涛》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。如果是1990年之后出版,那就有点小遗憾了。
7楼2017-09-26 21:16:25
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mbchen

专家顾问 (著名写手)

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冰点降温: 金币+5, 感谢专家梳理历史版本变革并分享,很受教,辛苦了! 2017-09-28 09:20:59
也许回顾以下表格可以引起一番思考

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。而英美大学教授实际上是没有的,巴不得脱颖而出,创一流。
8楼2017-09-27 19:06:26
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