Физика макросистем, Основные законы, Иродов И.Е., 2020

Физика макросистем, Основные законы, Иродов И.Е., 2020.

   Учебное пособие содержит теоретический материал, связанный с методами изучения свойств и поведения макросистем — систем, состоящих из очень большого числа частиц. Это термодинамика, молекулярно-кинетическая теория и статистика (как классическая, так и квантовая). Помимо довольно большого числа примеров, в конце каждой главы приведены задачи на соответствующий материал. Показано, как, по мнению автора, следует подходить к их решению. Задачи тесно связаны с основным текстом, часто являясь его дополнением и развитием.
Для студентов физических специальностей вузов.




Первое начало термодинамики.
Первое начало термодинамики относится к одному из фундаментальнейших законов физики макросистем, оно является обобщением очень большого экспериментального материала и представляет собой по сути обобщенный закон сохранения энергии на тепловые процессы в самом общем виде.

Этот закон содержит три величины: внутреннюю энергию U, работу А и теплоту Q. Прежде чем сформулировать сам закон, установим физический смысл этих величин.

Внутренняя энергия. Внутренней энергией U макросистемы называют величину, состоящую из:
1) суммарной кинетической энергии хаотического движения молекул в Ц-системе, связанной с самой системой (в этой системе отсчета суммарный импульс всех молекул равен нулю, и система как целое покоится);
2) собственной потенциальной энергии взаимодействия всех молекул, т.е. энергии взаимодействия только между молекулами, принадлежащими данной системе;
3) внутренней энергии самих молекул, атомов, ядер,...

Пока мы не будем включать во внутреннюю энергию U внутреннюю энергию молекул и атомов, считая во многих процессах вклад этой энергии в U постоянным, не зависящим от вида процесса. Т. е. будем считать, что U определена с точностью до некоторой постоянной. Но при необходимости мы снимем это ограничение и включим в рассмотрение и внутримолекулярную энергию.

СОДЕРЖАНИЕ.
Предисловие.
Принятые обозначения.
Введение.
Глава 1. Первое начало термодинамики.
§1.1. Состояние системы. Процессы.
§1.2. Первое начало термодинамики.
§1.3. Теплоемкость идеального газа.
§1.4. Политропические процессы.
§1.5. Молекулярно-кинетическая теория.
§1.6. Гипотеза о равнораспределении энергии по степеням свободы.
§1.7. Газ Ван-дер-Ваальса.
Задачи.
Глава 2. Статистическая физика. Распределения Максвелла и Больцмана.
§2.1. Вероятность. Средние значения.
§2.2. Распределение Максвелла.
§2.3. Опытная проверка распределения Максвелла.
§2.4. Распределение Больцмана.
Задачи.
Глава 3. Второе начало термодинамики. Энтропия.
§3.1. Второе начало термодинамики.
§3.2. Энтропия.
§3.3. О вычислении и применении энтропии.
§3.4. Статистический смысл второго начала термодинамики.
§3.5. Энтропия и вероятность.
§3.6. Термодинамические соотношения.
Задачи.
Глава 4. Квантовые статистики и их применения.
§4.1. Квантовые статистики.
§4.2. Распределение Ферми-Дирака для электронов в металлах.
§4.3. О зонной теории. Электропроводность.
§4.4. Распределение Бозе-Эйнштейна для фотонного газа.
§4.5. Теплоемкость твердого тела.
Задачи.
Глава 5. Состояния вещества.
§5.1. Изотермы Ван-дер-Ваальса.
§5.2. Фазовые переходы.
§5.3. Жидкое состояние.
§5.4. Кристаллическое состояние.
§5.5. Плазма.
Задачи.
Глава 6. Неравновесные макросистемы.
§6.1. Инверсная среда. Лазеры.
§6.2. Явления переноса.
§6.3. Молекулярно-кинетическая интерпретация явлений переноса.
Задачи.
Приложения.
1. Единицы физических величин в СИ и СГС.
2. Десятичные приставки к названиям единиц.
3. Греческий алфавит.
4. Плотности веществ.
5. Постоянные газов.
6. Постоянные жидкостей.
7. Постоянные твердых тел.
8. Фундаментальные физические константы.
Предметный указатель.

Купить .





Теги: учебник по физике :: физика :: Иродов