Statistische Theorie Der Wärme: Gleichgewichtsphänomene

ISBN-13: 9783540603450 / Niemiecki / Miękka / 1996 / 354 str.

Wilhelm Brenig

Opis

Die vierte Auflage der Statistischen Theorie der Warme wurde grundlich uberarbeitet und durch zahlreiche durchgerechnete Beispiele erganzt. Die Gleichgewichtsphanomene werden in drei Teilen behandelt: I. Statistische Gesamtheiten und das thermische Gleichgewicht, II. Gleichgewichtsthermodynamik, III. Berechnung thermodynamischer Funktionen. Die einzelnen Kapitel sind ubersichtlich aufgebaut und ermoglichen es dem Leser, sich schnell zu informieren. Studierende der Physik, der chemischen Physik und bis zu einem gewissen Grade auch der Chemie und Technik finden hier eine grundlegende Einfuhrung. Der Anwendungsteil macht das Lehrbuch zudem auch fur Wissenschaftler interessant. Dieses Standardwerk wird auch noch lange nach der Vorlesung wertvolle Dienste beim Nachschlagen leisten und als Fundgrube fur Querverbindungen und Methoden dienen.

Spis treści

I Statistische Gesamtheiten und das thermische Gleichgewicht.- 1. Einleitung.- Literatur.- 2. Statistische und thermodynamische Physik.- 2.1 Statistische Gesamtheiten.- 2.2 Kanonische Gesamtheiten, Entropie und Temperatur.- 2.2.1 Zustandssumme und Entropie des idealen Gases.- Aufgaben.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 3. Grundbegriffe der Statistik.- 3.1 Klassische Statistik.- 3.2 Quantenstatistik.- Aufgaben.- Literatur.- 4. Die Schwankungen makroskopischer additiver Größen.- Aufgaben.- Literatur.- 5. Das thermische Gleichgewicht.- Ergänzende Literatur.- 6. Statistische Gesamtheiten des Gleichgewichts.- 6.1 Die mikrokanonische Gesamtheit.- 6.2 Die kanonische Gesamtheit.- 6.3 Die großkanonische Gesamtheit.- 6.4 Systeme mit äußeren Kräften und die verallgemeinerte großkanonische Gesamtheit.- Aufgaben.- Ergänzende Literatur.- 7. Die Maxwell-Boltzmann-Verteilung.- 7.1 Barometrische Höhenformel.- 7.2 Maxwell-Verteilung.- 7.3 Druck und mittlere kinetische Energie.- Aufgaben.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 8. Die kanonische Verteilung.- 8.1 Klassische Statistik.- 8.2 Quantenstatistik.- Aufgaben.- 9. Thermodynamische Mittelwerte.- Aufgaben.- 10. Entropie und Wahrscheinlichkeit.- 10.1 Additivität, Extensivität.- 10.2 Entropie und partielle Gleichgewichte.- 10.3 Extremaleigenschaften.- Aufgaben.- Ergänzende Literatur.- 11. Entropie und Information.- Literatur.- 12. Mechanische Zustandsgrößen in der Thermodynamik.- Aufgaben.- Ergänzende Literatur.- 13. Elektromagnetische Zustandsgrößen in der Thermodynamik.- Aufgaben.- Ergänzende Literatur.- 14. Thermische Fluktuationen.- Aufgaben.- II Gleichgewichtsthermodynamik.- 15. Hauptsätze der Thermodynamik.- 15.1 Wärmemenge.- 15.2 Temperatur.- 15.3 Der I. Hauptsatz.- 15.4 Der II. Hauptsatz.- Aufgaben.- Literatur.- 16. Carnot-Prozesse und thermodynamische Temperaturskala.- Aufgaben.- Literatur.- 17. Thermodynamische Relationen.- Aufgaben.- 18. Homogene Systeme.- Aufgabe.- Literatur.- 19. Gleichgewicht in inhomogenen Feldern.- Aufgabe.- 20. Stoffaustauschgleichgewichte.- 20.1 Phasengleichgewichte.- 20.2 Der osmotische Druck.- 20.3 Gleichgewichtsverschiebungen in Lösungen.- 20.4 Chemische Gleichgewichte.- Aufgaben.- 21. Umwandlungswärmen und Clausius-Clapeyron-Gleichung.- 21.1 Latente Wärmen bei Phasenumwandlungen.- 21.2 Chemische Reaktionswärmen.- Aufgaben.- III Berechnung thermodynamischer Funktionen.- 22. Näherungsmethoden.- Ergänzende Literatur.- 23. Die quasiklassische Näherung.- Aufgaben.- Literatur.- 24. Gleichverteilungssatz und Virialsatz.- Aufgaben.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 25. Quantenkorrekturen zur klassischen Statistik.- 26. Störungstheorie.- Aufgaben.- Ergänzende Literatur.- 27. Verdünnte Gase und Lösungen.- 28. Einatomige klassische ideale Gase.- Aufgaben.- Literatur.- 29. Zweiatomige ideale Gase.- Aufgabe.- 30. Die Virialentwicklung.- Aufgaben.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 31. Die van der Waals-Gleichung.- Aufgaben.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 32. Thermodynamische Ähnlichkeit.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 33. Molekularfeldnäherung für inhomogene Systeme.- 33.1 Die freie Energie im inhomogenen Feld.- 33.2 Heuristische Herleitung der Dichtefluktuationen im Rahmen der Molekularfeldnäherung.- 33.3 Kompressibilität und langreichweitige Dichteschwankungen.- Aufgabe.- Literatur.- 34. Systeme mit geladenen Teilchen.- Literatur.- 35. Dichteschwankungen und Lichtstreuung.- Aufgabe.- 36. Spinsysteme.- Aufgaben.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 37. Quasiteilchen.- 37.1 Elementare Anregungen in kondensierter Materie.- 37.2 Quasifermionen.- 37.3 Quasibosonen.- 37.4 Bose-Kondensation.- 37.5 Die spezifische Wärme bei tiefen Temperaturen.- Aufgabe.- Literatur.- 38. Photonen im Strahlungshohlraum.- Aufgaben.- Literatur.- 39. Phononen in festen Körpern.- Aufgaben.- 40. Phononen und Rotonen im flüssigen He II.- Aufgaben.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 41. Fermionen bei tiefen Temperaturen.- 41.1 Normale Fermi-Flüssigkeiten.- 41.2 Supraleiter.- Aufgaben.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 42. Ferromagnetische Magnonen bei tiefen Temperaturen.- Aufgabe.- Ergänzende Literatur.- 43. Phasenübergänge.- 44. Feldtheorie kritischer Phänomene.- 44.1 Molekularfeldtheorie homogener Systeme.- 44.2 Die freie Energie im kritischen Bereich.- 44.3 Molekularfeldtheorie kritischer Phänomene.- 44.4 Mehrkomponentige Felder.- Aufgaben.- Literatur.- 45. Fluktuationen des Ordnungsparameterfeldes.- 45.1 Fluktuationsbeiträge zur Suszeptibilität.- 45.2 Fluktuationsbeiträge zur spezifischen Wärme.- Aufgaben.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 46. Skaleninvarianz und kritische Exponenten.- Literatur.- 47. Fluktuationsbeiträge zur freien Energie.- 47.1 Die Terme erster Ordnung.- 47.2 Die Terme zweiter Ordnung.- Aufgaben.- Literatur.- 48. Berechnung kritischer Exponenten.- 48.1 Der Exponent v.- 48.2 Der Exponent ?.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 49. Die Renormierungsgruppe.- Aufgabe.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 50. Renormierungsgruppen-Transformation im Impulsraum.- Aufgabe.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- 51. Renormierungsgruppen-Transformation im Ortsraum.- Aufgabe.- Literatur.- Ergänzende Literatur.- A. Erzeugung tiefer Temperaturen.- A.1 Adiabatische Entspannung.- A.2 Das Gegenstromprinzip.- A.3 Gedrosselte Entspannung (Joule-Thomson-Effekt).- Aufgabe.- A.4 Adiabatische Entmagnetisierung.- A.7 Laserkühlung.- Literatur.

Blurb

Die vierte Auflage der Statistischen Theorie der Wärme wurde gründlich überarbeitet und durch zahlreiche durchgerechnete Beispiele ergänzt. Die Gleichgewichtsphänomene werden in drei Teilen behandelt: I. Statistische Gesamtheiten und das thermische Gleichgewicht, II. Gleichgewichtsthermodynamik, III. Berechnung thermodynamischer Funktionen. Die einzelnen Kapitel sind übersichtlich aufgebaut und ermöglichen es dem Leser, sich schnell zu informieren. Studierende der Physik, der chemischen Physik und bis zu einem gewissen Grade auch der Chemie und Technik finden hier eine grundlegende Einführung. Der Anwendungsteil macht das Lehrbuch zudem auch für Wissenschaftler interessant. Dieses Standardwerk wird auch noch lange nach der Vorlesung wertvolle Dienste beim Nachschlagen leisten und als Fundgrube für Querverbindungen und Methoden dienen.