Книга предназначена для студентов физико-математических факультетов педагогических институтов. Она написана в соответствии с новой программой курса общей физики и содержит обстоятельный разбор основных разделов и понятий термодинамики и молекулярной физики.
Предлагаемая вниманию советских читателей в переводе классическая монография Чепмена и Каулинга “Математическая теория неоднородных газов” посвящена кинетической теории газов, основы которой были заложены еще Больцманом и Максвеллом.
В книге развиты оригинальные методы решения кинетического уравнения для неоднородных газов и газовых смесей, подробно вычисляются характеристики основных свойств газов (коэффициенты теплопроводности, вязкости, диффузии), а также заложены основы теории свойств ионизованных газов (плазмы) в электрических и магнитных полях. Вычисления доводятся до численных результатов и по возможности сверяются с экспериментальными данными. Развитые в книге метод широко использованы в многочисленных приложениях, в частности в теории термодиффузии и нового тогда раздела изотопов в физических плазмах.
Для развития кинетической теории газов важна не только разработка методов решения кинетического уравнения, но и уточнение самого кинетического уравнения и функции столкновений, которые выполняются в качестве дополнительной стадии. Боголюбов построил кинетическое уравнение, в котором методы изучения времени и разных членов степеней плотности.
Книга рассчитана на физиков и физико-химиков, работающих в области молекулярной физики и смежных дисциплин. Книга может быть использована как пособие для аспирантов и студентов старших курсов.
Круг задач, связанных с решением уравнения переноса лучистой энергии, за последние два десятилетия чрезвычайно расширился. Помимо астрофизических приложений, на которых собственно и были разработаны как приближенные, так и строгие методы решения этого уравнения, в этот круг задач вошли многочисленные геофизические проблемы теоретического и прикладного характера.
Большое количество аналогичных задач ставит также современная физика. Кинетические уравнения, к решению которых приводят многие важнейшие разделы теоретической физики, в ряде случаев совпадают по форме с уравнением переноса лучистой энергии или же представляют собой уравнения, родственные ему по своей природе.
Исследования течений разреженного газа при помощи уравнения Больцмана приобретают все большее значение в связи с новыми задачами: космической и ракетной техники. Книга посвящена аналитическим решениям этого уравнения, его свойствам, вопросам построения модельных кинетических уравнений и т. д. В разработку этих проблем автор внес существенный вклад, и в книге дано наиболее полное освещение современного состояния соответствующих аспектов кинетической теории газов.
Книга представляет интерес для научных работников, специализирующихся в области аэродинамики, кинетической теории газов, ракетно-космической техники, а также для инженеров. Она будет полезна преподавателям высшей школы, аспирантам и студентам соответствующих специальностей.
В основе настоящей книги лежит курс лекций по статистической механике профессора Керзона Хуанга, прочитанный им в Массачусетском технологическом институте (США). Автор книги — американский физик-теоретик, известный своими оригинальными исследованиями по статистической механике, которые внесли значительный вклад в развитие этой области теоретической физики. Это обстоятельство обусловило высокий научный уровень книги и современный стиль изложения.
Последовательно и педагогически продуманно в книге изложены основы статистической физики и ряд конкретных вопросов, которые не только наглядно иллюстрируют применение общих методов, но и представляют большой научный интерес.
В конце каждой главы помещены интересные задачи, во многом способствующие закреплению изученного материала, что особенно ценно для студентов и аспирантов, а также для тех, кто изучает статистическую физику самостоятельно. Как основной курс, так и задачи могут оказаться весьма полезными лекторам, работающим в этой или смежной дисциплине.
Наконец, курс выделяет семинарские занятия по статистической механике, аудиторные лекции или самостоятельную работу юных физиков, химиков, инженеров, имеющих дело с применением статистической механики и желающих восстановить в памяти её основные результаты.
Книга посвящена теоретическим методам определения свойств переноса газов на основе чисто механических характеристик молекулярного движения — потенциала межмолекулярного взаимодействия и масс молекул. В ней последовательно изложены как классические, так и новейшие разделы кинетической теории, а также рассмотрены конкретные результаты и современные расчетные методы. Приложение в конце книги содержит справочный материал.
Книга предназначена для специалистов в области кинетической теории, физической химии, аэродинамики, вакуумной техники, теории плазмы, а также для студентов-старшекурсников и аспирантов соответствующих специальностей.
Физика; ее содержание, связь с другими науками и с техникой.
Физика, наряду с другими естественными науками, изучает объективные свойства окружающего нас материального мира. По-гречески слово «фюзис» означает природу.
Физика изучает наиболее общие формы движения материи (механические, тепловые, электромагнитные и т. д.) и их взаимные превращения. Изучаемые физикой формы движения присутствуют во всех высших и более сложных формах движения (в химических, биологических процессах и др.) и непосредственно от них, хотя и никоим образом не исчерпывают их.
Так, открытым физикой законом всемирного тяготения подчиняются все известные тела земные и небесные, независимо от того, являются ли они химически простыми или сложными, живыми или мертвыми. Установленному физикой закону сохранения энергии подчиняются все процессы, независимо от того, носят ли они специфический химический, биологический и т. д. характер.
Высшие, более сложные формы движения являются предметом изучения других наук (химии, биологии и др.).
«Термодинамика» Энрико Ферми — одного из величайших физиков современности — представляет собой исключительно интересно построенный и глубоко оригинальный курс этой науки.
Отличающаяся высокими методическими достоинствами книга хорошо передает творческую индивидуальность Ферми — теоретика, экспериментатора, лектора. Она несомненно привлечет внимание не только специалистов, но и широкого круга лиц, интересующихся физикой.
Предлагаемый вниманию читателей сборник посвящен второму принципу термодинамики в его историческом развитии, причем особенное внимание уделено его статистическому истолкованию.
Так как основная задача сборника заключается в том, чтобы читатель по первоисточникам мог ознакомиться с развитием одного из основных законов современного естествознания и притом сделать это с возможной меньшей затратой труда, мы умышленно в некоторых частях брали не первые оригинальные труды самих основателей второго начала термодинамики, а ими же самими составленные обзоры более позднего периода, которые в смысле изложения отличаются большими достоинствами по сравнению с оригинальными статьями, появлявшимися в текущей журнальной литературе, и изучение которых сопряжено с большими трудностями.
Настоящий сборник посвящен истории кинетической теории материи. Составлен он из отрывков тех основных работ, в которых впервые была установлена кинетическая теория в ее современной форме. Эта область физики в зачаточном виде существовала уже в глубокой древности. Мы встречаемся с основными положениями этой теории уже у Демокрита и Левкиппа две с лишним тысячи лет тому назад.
В нашем сборнике эти зачатки представлены их позднейшим изложением в знаменитой поэме Лукреция: «О природе вещей» (Книга I, стихи 112—141). Далее, на протяжении веков эти мысли почти исчезают. Вновь в значительно более развитой форме они появляются в XVIII в. у Даниила Бернулли и М. В. Ломоносова в 1738 и 1745 гг., но и эти мысли, содержащие уже количественные формулировки, не получили широкого распространения.
