כימיה פיזיקלית: תרמודינמיקה

כולנו משתמשים בחיי היום-יום במושגים כגון חום, עבודה, אנרגיה וטמפרטורה, בהקשרים שונים כמו פעולת סוללות, מנוע מכונית ואפילו בישול. ואולם, לא תמיד אנו מבינים את המשמעות המדויקת שלהם ואת העולם המרתק שהם מייצגים. מדוע חומרים מסוימים, כמו ליתיום ומים, יוצרים פיצוץ עז כאשר הם באים במגע זה עם זה, ואילו חומרים אחרים, למשל חמצן ומימן, יכולים להתקיים מאות שנים בשכנות טובה אך יתפוצצו בעוצמה אם יעבור בהם ניצוץ חשמלי? האם אפשר לבנות מנוע של מכונית שיהפוך את האנרגיה המשתחררת בשריפת הדלק לתנועה באופן מלא?

הספר תרמודינמיקה מלמד בשפה פשוטה ובהירה את רזי התחום. הוא פותח בהצגה של נושאי יסוד, כמו מערכת, סביבה, שיווי משקל, עבודה, חום והחוק הראשון והשני ומתקדם ליישומים מורכבים יותר, כמו שיווי משקל של תגובות מצומדות, שיווי משקל במערכות בינאריות בשתי פאזות, תמיסות אלקטרוליטיות ותאים גלווניים. הספר משמש סטודנטיות וסטודנטים לפיזיקה ולכימיה, וכל מי ששואף להכיר את התחום לעומק ימצא בו עניין רב ואף כלי עבודה.

הוא כולל דוגמאות ותרגילים מגוונים, קטעי העשרה מרחיבי דעת והפניות למאגרי שאלות. מקצת השאלות דורשות שימוש במחשב ופיתוח מיומנויות תכנות בסיסיות. לשם כך מומלץ להשתמש בתוכנות MATHCAD, MATHEMATICA, MATHLAB או PYTHON. עם זאת, הספר כולל גם מגוון תרגילים הדורשים רק מוח סקרן, דף נייר, עיפרון ולעיתים מחשבון כיס.

הוריא מטיו הוא פרופסור לכימיה פיזיקלית באוניברסיטת קליפורניה סנטה ברברה, עורך עמית לשעבר בכתב העת Journal of Chemical Physics. מחקרו בתחומי מדע החומרים, כימיה ירוקה וקטליזה זיכה אותו בפרסים יוקרתיים רבים.

בקורסי התרמודינמיקה לתלמידי הכימיה והפיזיקה באוניברסיטה הפתוחה מצורף לספר מאגר שאלות נומריות מלוות בפתרונות בשפת מתקאד. הגישה לשרת עם רישיון מתקאד שבו מאוחסנים הפתרונות אפשרית רק לתלמידים הרשומים לקורסים הרלוונטיים. הספר כולל הפניות למאגרים אלה.

קורא חיצוני יכול כמובן לדלג על השאלות הללו ועדיין לתפוס את רוח הדברים, אך מיצוי פוטנציאל הספר לא יהיה מלא בלעדיהן. על כן מומלץ שהקורא ישתמש בשפת תכנות הנגישה לו (MATLAB או PYTHON ,למשל) כדי לצלוח גם את התרגילים הדורשים שימוש במחשב אישי . זהו ללא ספק מאמץ ששכרו בצידו.