Термодинамика и статистическая физика, Толпыго К.Б., 1966

Термодинамика и статистическая физика, Толпыго К.Б., 1966.

   Работа дает систематическое изложение основ термодинамики и статистической физики, включая обоснования современных методов и их применение к решению важнейших физических задач.
Для классических систем в основу кладется статистический метод Гиббса, из которого выводятся термодинамические соотношения.
В книге подробно развивается квантовая статистика и обсуждаются наиболее интересные квантовые эффекты.
Учебное пособие рассчитано на студентов-физиков и радиофизиков, а также аспирантов и научных работников.




ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАУКИ О ТЕПЛОВЫХ ЯВЛЕНИЯХ.
В области науки о теплоте, в отличие от механики, древние цивилизации не оставили европейским народам ничего ценного. Так, например, согласно Аристотелю, который на протяжении полутора тысяч лет считался источником всех знаний и высшим авторитетом в науке, тепло и холод, наравне с влажностью и сухостью, составляли четыре основных сущности, из сочетаний которых образованы четыре основных вещества: земля, вода, воздух, огонь.

Почти до середины XIX ст. в науке господствовало представление о специальной «тепловой материи» — теплороде, способной перетекать от нагретых тел к холодным.
Процессами, происходящими с теплородом, большинство ученых пытались объяснить сущность тепловых явлений. Характерно, что Сади Карно, установивший правильное предельное значение коэффициента полезного действия тепловых машин, сделал это на основе -ошибочных представлений о теплороде.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ УЧЕНИЯ О ТЕПЛОТЕ.
§1. Возникновение науки о тепловых явлениях.
§2. Работы М. В. Ломоносова по молекулярно-кинетической теории вещества.
§3. Дальнейшее развитие молекулярно-кинетических представлений и создание термодинамики и статистической физики.
§4. Борьба молекулярно-кинетических представлений с энергетизмом.
ГЛАВА II. СТАТИСТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИКИ.
§5. Уравнение движения механической системы в форме Гамильтона.
§6. Вычисление средних по времени от функций координат и импульсов системы — основная задача статистической физики.
§7. Переход от средних по времени к средним по совокупности.
§8. Свойства плотности вероятности. Теория Лиувилля.
§9. Микроканоническое и каноническое распределение.
§10. Эргодические системы и их свойства.
§11. Равенство средних по совокупности и по времени для эргодических систем, если плотность вероятности дается микро-каноническим распределением.
§12. Случай, когда практически не вся гиперповерхность постоянной энергии доступна для движения системы.
§13. Состояние равновесия и флюктуации. Время релаксации
§14. Плотность вероятности распределения для системы в термостате.
§15. Свойства канонического распределения.
§16. Внешние параметры и работа, совершаемая системой.
§17. I начало термодинамики.
§18. Термодинамические степени свободы системы.
§19. II начало термодинамики для квазистатических процессов.
§20. Свойство аддитивности энтропии.
§21. Закон возрастания энтропии и II начало термодинамики для неквазистатических процессов.
§22. Следствия из закона возрастания энтропии.
§23. Трудности в понимании закона возрастания энтропии
§24. Теория «тепловой смерти вселенной» и критика ее Энгельсом
ГЛАВА III. ПРИМЕНЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКОГО МЕТОДА К ПРОСТЕЙШИМ СИСТЕМАМ. НАХОДЯЩИМСЯ В РАВНОВЕСИИ.
§25. Методика нахождения термодинамических величин.
§26. Термодинамические свойства идеального газа.
§27. Многоатомный газ.
§28. Распределение Максвелла—Больцмана.
§29. Применение статистики к твердому телу.
§30. Применение статистической физики к рассмотрению излучения.
§31. Теория реальных газов.
§32. Метод Боголюбова.
ГЛАВА IV. ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА.
§33. Общие принципы термодинамики. Метод Понятия.
§34. Соотношения между калорическими коэффициентами, получаемые из I начала.
§35. Применение I начала к случаю стационарного течения газа или жидкости.
§36. Адиабатическое расширение газа, как способ получения низких температур.
§37. Применение I начала к круговым циклам.
§38. Соотношения между термодинамическими величинами, получающиеся с помощью II начала термодинамики.
§39. Нахождение термодинамической температуры.
§40. Характеристические функции, или термодинамические потенциалы.
§41. Коэффициент полезного действия тепловых машин
§42. Применение термодинамики к веществу, находящемуся в электрическом или магнитном поле.
§43. Применение термодинамики к работе гальванического элемента.
§44. Тепловая теорема Нернста.
§45. III начало термодинамики.
ГЛАВА V. ТЕРМОДИНАМИКА СИСТЕМ С ПЕРЕМЕННЫМ ЧИСЛОМ ЧАСТИЦ ФИЗИЧЕСКИ И ХИМИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНЫХ СИСТЕМ [12].
§46. Большое каноническое множество Гиббса.
§47. Вычисления средних по большому каноническому множеству.
§48. Термодинамические потенциалы для систем больших размеров.
§49. Условия фазового равновесия в однокомпонентной системе.
§50. Условия устойчивости данного состояния системы.
§51. Химическое равновесие в однофазной системе.
§52. Химическое равновесие в газовой смеси. Закон действующих масс.
§53. Равновесие в многофазной химически неоднородной системе Правило фаз Гиббса.
§54. Теория разбавленных растворов.
§55. Теория фазового равновесия в случае разбавленных растворов.
§56. Фазовые переходы II-го рода.
§57. Термодинамические потенциалы для тел малых размеров.
§58. Условия равновесия двух фаз при наличии границы раздела между ними. Метастабильные состояния.
ГЛАВА VI. ТЕОРИЯ ФЛЮКТУАЦИИ.
§59. Общая постановка задачи о флюктуации.
§60. Флюктуации объема при фиксированном давлении.
§61. Влияние флюктуаций на чувствительность измерительных приборов.
§62. Флюктуации плотности и числа частиц в объеме.
§63. Теория молекулярного рассеяния света.
§64. Термодинамическая теория флюктуаций.
§65. Теория броуновского движения.
§66. Исследование флюктуаций — прямое экспериментальное доказательство атомистического строения вещества.
ГЛАВА VII. НЕРАВНОВЕСНЫЕ СОСТОЯНИЯ. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ.
§67. Общие уравнения переноса частиц и энергии при отсутствии термодинамического равновесия.
§68. Уравнения диффузии и теплопроводности и их решение для бесконечно протяженной среды.
§69. Длина свободного пробега и коэффициент диффузии для идеальных газов.
§70. Кинетическое уравнение Больцмана.
§71. Вычисление коэффициента диффузии, электро- и теплопроводности на основе кинетического уравнения Больцмана.
ГЛАВА VIII. ВОЗНИКНОВЕНИЕ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ И СТАТИСТИКИ.
§72. Недостатки классической статистики.
§73. Гипотеза Планка о дискретных уровнях энергии осцилляторов и возникновение квантовой статистики.
§74. Дальнейшее развитие квантовой статистики. Возникновение квантовой механики.
§75. Начальные сведения из квантовой механики.
§76. Решения простейших квантово-механических задач.
ГЛАВА IX. МЕТОДЫ КВАНТОВОЙ СТАТИСТИКИ.
§77. Основные принципы квантовой статистики.
§78. Вычисление кратности вырождения ОЕ для квазиизолированной системы, состоящей из большого числа одинаковых, но принципиально различных частиц [18, 19].
§79. Метод перевала.
§80. Расчет среднего числа частиц пt-А, обладающих энергией еtA и средней энергией частиц каждого сорта.
§81. Силы, с которыми система действует на внешние тела. Работа, совершаемая системой. Свободная энергия и энтропия системы.
§82.Количество тепла и II начало термодинамики.
ГЛАВА X. КВАНТОВАЯ СТАТИСТИКА ТОЖДЕСТВЕННЫХ ЧАСТИЦ.
§83. Понятие тождественности. Особенности статистики тождественных частиц.
§84. Расчет кратности вырождения, средней энергии и числа частиц на данном уровне для системы тождественных нелокализованных частиц.
§85. Статистика Бозе—Эйнштейна и статистика Ферми—Дирака
§86. Работа, совершаемая системой тождественных частиц, количество тепла, получаемое ею от термостата, и II начало термодинамики.
§87. Сопоставление формул квантовой статистики тождественных частиц с формулами классической статистики для систем с переменным числом частиц.
§.88. Предельный переход к случаю малых концентраций частиц и высоких температур.
§89. H-теорема Больцмана и закон возрастания энтропии для систем тождественных частиц.
§90. Формулировка условий фазового и химического равновесия в квантовой статистике.
ГЛАВА XI. ПРИМЕНЕНИЕ КВАНТОВОЙ СТАТИСТИКИ К ПРОСТЕЙШИМ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИМ СИСТЕМАМ.
§91. Теория теплоемкости идеальных двухатомных газов
§92. Теория теплоемкости многоатомных молекул, обладающих осевой симметрией.
§93. Рассмотрение равновесного излучения и теплового движения в твердых телах на основе представления о фотонах и фононах-частицах, подчиняющихся статистике Бозе.
§94. Термодинамические свойства сильно вырожденного фермиевского газа.
§95. Статистика вырожденного Бозе-газа и явление Бозе-конденсации.
§96. Теория орто- и параводорода и дейтерия.
§97. Теория равновесия кристалла с насыщенным паром.
§98. Теория термической диссоциации двухатомного газа.
§99. Квазиравновесные состояния системы с ограниченными значечениями энергии и возможности осуществления в них отрицательных температур.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Термодинамика и статистическая физика, Толпыго К.Б., 1966 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Толпыго