Настоящее третье издание книги в основном содержит материал второго издания.
В третьем издании в девятой главе добавлены пять новых параграфов: стандартные таблицы термодинамических функций, вычисление стандартных величин при изменении температуры и давления, применение стандартных таблиц, вычисление стандартных величин — и добавлен ряд новых задач.
Содержание книги составляют главным образом вопросы физической термодинамики: аксиоматика термодинамики; метод термодинамических функций; их применение к исследованию термодинамического равновесия; фазовые превращения; термодинамика излучений и др.
В ней рассмотрены все вопросы, предусмотренные программой по термодинамике для физико-математических факультетов педагогических институтов. Она может служить также пособием для студентов университетов, так как полно изложены почти все разделы, соответствующие университетской программе.
Книга насыщена рядом примеров, закрепляющих пройденный материал.
Учебное пособие представляет собой систематический курс молекулярной физики и основ термодинамики. Написано с учетом действующей программы для студентов физических специальностей пединститутов.
Книга может быть полезна студентам университетов и вузов физических, физико-технических, химических и геологических специальностей, преподавателям физики средних школ, аспирантам, а также другим лицам, интересующимся молекулярной физикой и термодинамикой.
Предлагаемая читателю книга является результатом совместного труда известных учёных — профессоров физики Н. Марча (Имперский колледж наук и технологий в Лондоне) и М. Тоси (Римский университет), круг научных интересов которых включает теорию жидкостей.
Приводятся фундаментальные понятия статистической физики жидких систем. Рассмотрены идентификация структуры жидкостей, теоретические методы анализа плазмы, жидкости металлов, полупроводников, растворов электролитов и воды. Приводятся динамические аспекты теории жидкого гелия и критического состояния. Рассмотрена динамика поверхностей жидкостей.
Книга представляет большую ценность для специалистов, занимающихся изучением жидкого состояния расплавов и процессов кристаллизации.
В книге излагаются понятия и основы классической термодинамики. Автор избегает преподносить их читателям аксиоматически, в готовом виде, сразу на современном уровне, но стремится знакомить читателей с происхождением и развитием понятий и созданием основ термодинамики.
Книга предназначается для всех, кто хочет не только применять термодинамику, но и понять эту прекрасную науку. Без понимания термодинамики немыслимо развивать ее дальше.
Настоящая книга представляет собой учебное пособие, которое должно помочь студентам активно усвоить материал курса термодинамики. В каждой главе кратко излагаются важнейшие необходимые теоретические сведения и приводится большое количество задач и их решения.
Книга рассчитана на студентов и аспирантов, изучающих термодинамику; она будет также полезна преподавателям вузов и лекторам, ведущим соответствующие курсы.
В книге развиваются идеи Гиббса и Пуанкаре о тепловом равновесии механических систем. Хотя идеи Гиббса широко известны, многие из поставленных им проблем не решены до сих пор. Наоборот, глубокие результаты Пуанкаре по кинетике оказались невостребованными и вообще неизвестными специалистам по статистической механике.
Рассматриваемый в настоящей книге круг вопросов группируется вокруг трех связанных друг с другом тем: слабая сходимость вероятностных мер (плотности которых — решения уравнения Лиувилля), иерархия хаотичных динамических систем Гамильтона, теория возмущений ансамбля слабо взаимодействующих подсистем.
Полученные результаты позволяют лучше понять природу необратимого поведения термодинамических систем, дать новую интерпретацию второго начала термодинамики о росте энтропии, а также дать строгий вывод канонического распределения Гиббса, не опирающийся на эргодическую гипотезу.
Текст книги структурирован в виде отдельных глав в значительной степени независимых друг от друга. В каждой из глав имеется комментарий и библиография. Добавления посвящены свойствам инвариантных мер с гладкой плотностью, геометрии Гамильтона, а также законам сохранения — первых интегралов уравнений движения, а также их приложениям в нелинейных динамических системах.
Книга предназначена для математиков, механиков и физиков, интересующихся классической статистической механикой и вопросами обоснования термодинамики.
В настоящее время настала необходимость в создании новых, современных курсов общей физики. Такая необходимость возникла в первую очередь потому, что вместе со стремительным развитием самой физики в ещё большей мере возросло её значение как научной основы быстро усложняющейся техники сегодняшнего дня. И, кроме того, физика стала мощным примером современного научного мышления, примером, значение которого выходит за пределы своего предмета.
Именно поэтому преподавание физики приобретает более широкое значение по сравнению с тем, которое придавалось ему прежде, и по этой причине к созданию новых курсов физики сейчас приходят многие крупные учёные. Только таким путём можно преодолеть существующий разрыв между уровнем преподавания физики и современными достижениями науки.
Этот разрыв в значительной мере привёл также к некоторой деградации состояния физики в высшей школе, наиболее остро ощущающейся в том, что в последние десятилетия ограничение физического образования рамками практических потребностей иногда приводило к отказу от систематического развития жертвами физики и математики — явления, за которые именно физика и математика являются главными.
Со времени выхода в свет первого издания этой книги прошло более десяти лет. Несмотря на то, что почти одновременно появилось несколько хороших книг, посвящённых тому же разделу курса общей физики, наша книга нашла своих читателей. Об этом свидетельствует быстрое исчезновение книги с полок книжных магазинов, не исключая и букинистических.
За истекшее время мнение авторов о том, каким должен быть курс молекулярной физики в высшей школе, не претерпел существенных изменений, однако в настоящем издании книга частично переработана: некоторые параграфы написаны заново, изменён порядок расположения некоторых других, введены новые параграфы. Эти изменения отчасти вызваны опытом «эксплуатации» книги, отчасти — изменениями, происходящими с течением времени в самой физике.
Теория теплоты, как и теория электричества, имеет два аспекта. Феноменологическая теория теплоты — термодинамика — оперирует такими понятиями макромира, как температура, количество теплоты и т. п. Эти величины непосредственно измеримы.
Экспериментально установленные законы термодинамики имеют то преимущество, что они не опираются ни на какие гипотезы. С другой стороны, именно для законов термодинамики, таких, например, как закон возрастания энтропии, чувствуется потребность в более глубоком их обосновании. Это обоснование дает статистическая теория, которая основана на атомистических представлениях и поэтому обладает большей наглядностью.
В теории теплоты нередко бывает полезно взглянуть на существо излагаемого материала с точки зрения того и другого метода, но обычно термодинамическая и статистическая теории излагаются по отдельности. Это вовсе не означает, что между ними имеется непроходимая грань.
Посмертно вышедшая работа одного из крупнейших мировых аналитиков — шведского учёного Т. Карлемана, подготовленная к печати его учениками. Автор работал над этой темой в течение нескольких десятилетий. Им были получены важные результаты, относящиеся к вопросам существования и единственности решений уравнения Больцмана, которые и излагаются в данной работе.
Работа представляет интерес для физиков-теоретиков, занимающихся статистической механикой, и для математиков, занимающихся интегро-дифференциальными уравнениями. Доступна для студентов старших курсов и аспирантов физико-математических факультетов университетов и пединститутов.
