СПб: Университет ИТМО, 2016. – 160 с.
Учебное пособие содержит сводку основных математических соотношений
и идей их обоснования по углубленному курсу «Термодинамика и
элементы статистической физики» вместе с поясняющими их рисунками и
кратким изложением теории. Представленные в пособии материалы по
форме и содержанию максимально приближены к реально читаемым
лекциям и
предназначены для сопровождения самостоятельной работы обучающихся по освоению материала теоретической части курса и подготовке к аттестациям.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по углубленным программам в созданных в рамках реализации Университетом ИТМО Программы 5-100 Академических бакалавриатов: 01.03.02 – Математическое моделирование; 01.03.02 – Математические модели и алгоритмы в разработке программного обеспечения; 01.03.02 – Математические модели и алгоритмы в разработке программного обеспечения; 12.03.03 – Компьютерная фотоника; 12.03.03 – Оптические и квантовые технологии передачи, записи и обработки информации; 16.03.01 – Световая инженерия; 16.03.01 – Техническая оптика. Содержание
Молекулярная физика и строение вещества
Броуновское движение
Распределение Максвелла
Распределение молекул по скоростям их движения (Постановка задачи и математический вывод распределения)
Свойства распределения максвелла
Закон распределения Больцмана
Основы принципа детального равновесия
Взаимодействие молекул, столкновение молекул, средняя длина свободного пробега молекул, эффективное сечение столкновения
Распределение молекул по длинам свободного пробега в пучке
Первое начало термодинамики
Равновесные и неравновесные процессы
Теплоемкость идеальных газов
Степени свободы молекул
Политропические процессы
Работа газа при политропических процессах
Второе начало термодинамики
Обратимые и необратимые процессы
Преобразование теплоты в работу. Принцип Томсона
Идеальная тепловая машина. Цикл Карно
Холодильная машина
Теоремы Карно
Рациональная шкала температур (шкала Кельвина)
Второе начало термодинамики – энтропия
Закон возрастания энтропии
Теорема Нернста - третье начало термодинамики
Энтропия и термодинамическая вероятность
Микро и макро состояния системы и термодинамическая вероятность. Формула Больцмана
Исследолание формулы Больцмана
Флуктуации
Термодинамические потенциалы
Соотношения взаимности Максвелла
Химический потенцал
Реальные газы. Силы Ван-дер-Ваальса
Уравнение Ван-дер-Ваальса
Внутренняя энергия реального газа
Изотермы газа Ван-дер-Ваальса
Изотермы реального газа
Уравнение Ван-дер-Ваальса в приведенных величинах
Закон соответственных состояний
Эффект Джоуля-Томсона
предназначены для сопровождения самостоятельной работы обучающихся по освоению материала теоретической части курса и подготовке к аттестациям.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по углубленным программам в созданных в рамках реализации Университетом ИТМО Программы 5-100 Академических бакалавриатов: 01.03.02 – Математическое моделирование; 01.03.02 – Математические модели и алгоритмы в разработке программного обеспечения; 01.03.02 – Математические модели и алгоритмы в разработке программного обеспечения; 12.03.03 – Компьютерная фотоника; 12.03.03 – Оптические и квантовые технологии передачи, записи и обработки информации; 16.03.01 – Световая инженерия; 16.03.01 – Техническая оптика. Содержание
Молекулярная физика и строение вещества
Броуновское движение
Распределение Максвелла
Распределение молекул по скоростям их движения (Постановка задачи и математический вывод распределения)
Свойства распределения максвелла
Закон распределения Больцмана
Основы принципа детального равновесия
Взаимодействие молекул, столкновение молекул, средняя длина свободного пробега молекул, эффективное сечение столкновения
Распределение молекул по длинам свободного пробега в пучке
Первое начало термодинамики
Равновесные и неравновесные процессы
Теплоемкость идеальных газов
Степени свободы молекул
Политропические процессы
Работа газа при политропических процессах
Второе начало термодинамики
Обратимые и необратимые процессы
Преобразование теплоты в работу. Принцип Томсона
Идеальная тепловая машина. Цикл Карно
Холодильная машина
Теоремы Карно
Рациональная шкала температур (шкала Кельвина)
Второе начало термодинамики – энтропия
Закон возрастания энтропии
Теорема Нернста - третье начало термодинамики
Энтропия и термодинамическая вероятность
Микро и макро состояния системы и термодинамическая вероятность. Формула Больцмана
Исследолание формулы Больцмана
Флуктуации
Термодинамические потенциалы
Соотношения взаимности Максвелла
Химический потенцал
Реальные газы. Силы Ван-дер-Ваальса
Уравнение Ван-дер-Ваальса
Внутренняя энергия реального газа
Изотермы газа Ван-дер-Ваальса
Изотермы реального газа
Уравнение Ван-дер-Ваальса в приведенных величинах
Закон соответственных состояний
Эффект Джоуля-Томсона