Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", Институт
компьютерных исследований, 2006. - 528с.
Монография представляет собой обширное и доступное введение в
современную теорию термодинамики, которая выходит за пределы
классической теории неравновесных процессов. Авторами представлены
такие направления современной неравновесной термодинамики, как
расширенная термодинамика, теория с внутренними переменными,
рациональная термодинамика, термодинамика конечного времени,
мезоскопическая термодинамика, гамильтоновская неравновесная
термодинамика, теория информации и т.д. Цель монографии — показать,
что результаты, полученные в рамках изучения термодинамики, могут
успешно использоваться и в других областях знаний: механике
сплошных сред, статистической физике, ядерной физике, космологии,
химии, реологии, биологии.
По сравнению с предыдущими это издание существенно переработано, в частности, более четко структурировано. Освещая важнейшие достижения последних лет в данной области, авторы пересматривают такие фундаментальные понятия как энтропия, температура, давление, химический потенциал; ставят новые исследовательские задачи. В третье издание включено более 100 оригинальных задач с подробными решениями, каждая глава снабжена актуальным списком литературы по расширенной неравновесной динамике и смежным областям исследования. Содержание: Предисловие к русскому изданию
Предисловие к третьему английскому изданию
Предисловие к первому английскому изданию
Общая теория
Классическая и рациональная формулировки неравновесной термодинамики
Общие законы баланса физики сплошной среды
Закон баланса энтропии
Классическая необратимая термодинамика
Рациональная термодинамика
Задачи
Расширенная необратимая термодинамика: уравнения эволюции
Теплопроводность
Однокомпонентная вязкая жидкость
Обобщенный поток энтропии и производство энтропии . . .
Линеаризованные уравнения эволюции потоков
Рациональная расширенная термодинамика
Некоторые замечания и перспективы исследований
Эволюция энтропии в изолированных системах: иллюстративный пример
Задачи
Расширенная необратимая термодинамика: неравновесные уравнения состояния
Физическая интерпретация неравновесной энтропии
Неравновесные уравнения состояния: температура
Неравновесные уравнения состояния: термодинамическое давление
Выпуклость энтропии и устойчивость
Задачи
Формализм Гамильтона
Общая формулировка
Обратимая и необратимая кинематика
Уравнения эволюции в теории РНТ
Задачи
Микроскопическая теория
Кинетическая теория газов
Основные концепции кинетической теории
Неравновесные энтропия и поток энтропии
Метод Града
Аппроксимации по времени релаксации
Разреженный неидеальный газ
Нелинейный перенос
Разложение коэффициентов переноса с использованием непрерывных дробей
Задачи
Теория флуктуаций
Формула Эйнштейна. Вторые моменты равновесных флуктуаций
Идеальные газы
Флуктуации и гидродинамический стохастический шум
Поток энтропии
Радиационный газ
Соотношения Онсагера
Задачи
Теория информации
Основные концепции
Идеальный газ под воздействием теплового потока и вязкого давления
Идеальный газ под воздействием потока с градиентом скорости: нелинейный анализ
Идеальный газ под воздействием теплового потока: нелинейный анализ
Релятивистский идеальный газ под воздействием потока энергии
Тепловой поток в линейной гармонической цепи
Теория информации и неравновесные флуктуации
Задачи
Линейная теория реакций
Методы оператора проектирования
Уравнения эволюции для простых жидкостей
Разложения непрерывных дробей
Задачи
Компьютерное моделирование
Компьютерное моделирование неравновесных устойчивых состояний
Неравновесные уравнения состояния
Зависимость свободной энергии от скорости сдвига: нелинейный анализ
Индуцированный сдвигом тепловой поток и нулевой закон . .
Задачи
Некоторые приложения теории
Гиперболическая теплопроводность
Конечная скорость распространения термальных сигналов. Повторная волна
Тепловые импульсы
Модели переноса тепла, отличные от уравнений Максвелла-Каттанео
Повторная волна при наличии теплового потока
Теплопроводность во вращающемся твердом цилиндре
Нелинейный перенос тепла: ограничения на тепловой поток
Другие приложения
Задачи
Волны в жидкостях
Гидродинамические моды в простых жидкостях
Поперечные вязкоупругие волны
Распространение ультразвука в одноатомных газах
Ударные волны
Задачи
Обобщенная гидродинамика
Функции корреляции плотности и потока
Корреляции спектральной плотности
Функция корреляции поперечной скорости: подход РНТ
Функция корреляции продольной скорости: подход РНТ
Влияние потоков высокого порядка
Задачи
Некласснческая диффузия
Расширенная термодинамика диффузии
Телеграфное уравнение и стохастические процессы
Дисперсия Тейлора
Нефиковская диффузия в полимерах
Гиперболические РД-системы
Микроструктура в быстром затвердевании бинарных сплавов
Задачи
Электрические системы
Электрические системы: уравнения эволюции
Перекрестные члены в материальных уравнениях: соотношения Онсагера
Гидродинамические модели переноса зарядов в полупроводниках и плазме
Диэлектрическая релаксация полярных жидкостей
Задачи
Реологические материалы
Реологические модели
Использование РНТ для описания линейной вязкоупругости
Релаксационная модель Роуза-Зимма
Описание неньютоновых жидкостей второго порядка с использованием теории РНТ
Задачи
Термодинамика растворов полимеров при наличии потока с градиентом скорости
Химический потенциал при наличии сдвига: индуцированные потоком изменения в фазовых диаграммах растворов . .
Явное решение для модели Роуза-Зимма
Химические реакции при наличии пластической деформации
Динамический подход
Индуцированная сдвигом миграция полимеров
Задачи
Релятивистская формулировка
Макроскопическая теория
Характеристические скорости
Релятивистская кинетическая теория
Ядерное вещество
Задачи
Вязкостные космологические модели
Использование вязкостных моделей в космологии
Образование частиц и эффективная объемная вязкость ...
Расширенная термодинамика и космологические событийные горизонты
Астрофизические проблемы: гравитационный коллапс
Задачи
Литература
Приложения
Предметный указатель
По сравнению с предыдущими это издание существенно переработано, в частности, более четко структурировано. Освещая важнейшие достижения последних лет в данной области, авторы пересматривают такие фундаментальные понятия как энтропия, температура, давление, химический потенциал; ставят новые исследовательские задачи. В третье издание включено более 100 оригинальных задач с подробными решениями, каждая глава снабжена актуальным списком литературы по расширенной неравновесной динамике и смежным областям исследования. Содержание: Предисловие к русскому изданию
Предисловие к третьему английскому изданию
Предисловие к первому английскому изданию
Общая теория
Классическая и рациональная формулировки неравновесной термодинамики
Общие законы баланса физики сплошной среды
Закон баланса энтропии
Классическая необратимая термодинамика
Рациональная термодинамика
Задачи
Расширенная необратимая термодинамика: уравнения эволюции
Теплопроводность
Однокомпонентная вязкая жидкость
Обобщенный поток энтропии и производство энтропии . . .
Линеаризованные уравнения эволюции потоков
Рациональная расширенная термодинамика
Некоторые замечания и перспективы исследований
Эволюция энтропии в изолированных системах: иллюстративный пример
Задачи
Расширенная необратимая термодинамика: неравновесные уравнения состояния
Физическая интерпретация неравновесной энтропии
Неравновесные уравнения состояния: температура
Неравновесные уравнения состояния: термодинамическое давление
Выпуклость энтропии и устойчивость
Задачи
Формализм Гамильтона
Общая формулировка
Обратимая и необратимая кинематика
Уравнения эволюции в теории РНТ
Задачи
Микроскопическая теория
Кинетическая теория газов
Основные концепции кинетической теории
Неравновесные энтропия и поток энтропии
Метод Града
Аппроксимации по времени релаксации
Разреженный неидеальный газ
Нелинейный перенос
Разложение коэффициентов переноса с использованием непрерывных дробей
Задачи
Теория флуктуаций
Формула Эйнштейна. Вторые моменты равновесных флуктуаций
Идеальные газы
Флуктуации и гидродинамический стохастический шум
Поток энтропии
Радиационный газ
Соотношения Онсагера
Задачи
Теория информации
Основные концепции
Идеальный газ под воздействием теплового потока и вязкого давления
Идеальный газ под воздействием потока с градиентом скорости: нелинейный анализ
Идеальный газ под воздействием теплового потока: нелинейный анализ
Релятивистский идеальный газ под воздействием потока энергии
Тепловой поток в линейной гармонической цепи
Теория информации и неравновесные флуктуации
Задачи
Линейная теория реакций
Методы оператора проектирования
Уравнения эволюции для простых жидкостей
Разложения непрерывных дробей
Задачи
Компьютерное моделирование
Компьютерное моделирование неравновесных устойчивых состояний
Неравновесные уравнения состояния
Зависимость свободной энергии от скорости сдвига: нелинейный анализ
Индуцированный сдвигом тепловой поток и нулевой закон . .
Задачи
Некоторые приложения теории
Гиперболическая теплопроводность
Конечная скорость распространения термальных сигналов. Повторная волна
Тепловые импульсы
Модели переноса тепла, отличные от уравнений Максвелла-Каттанео
Повторная волна при наличии теплового потока
Теплопроводность во вращающемся твердом цилиндре
Нелинейный перенос тепла: ограничения на тепловой поток
Другие приложения
Задачи
Волны в жидкостях
Гидродинамические моды в простых жидкостях
Поперечные вязкоупругие волны
Распространение ультразвука в одноатомных газах
Ударные волны
Задачи
Обобщенная гидродинамика
Функции корреляции плотности и потока
Корреляции спектральной плотности
Функция корреляции поперечной скорости: подход РНТ
Функция корреляции продольной скорости: подход РНТ
Влияние потоков высокого порядка
Задачи
Некласснческая диффузия
Расширенная термодинамика диффузии
Телеграфное уравнение и стохастические процессы
Дисперсия Тейлора
Нефиковская диффузия в полимерах
Гиперболические РД-системы
Микроструктура в быстром затвердевании бинарных сплавов
Задачи
Электрические системы
Электрические системы: уравнения эволюции
Перекрестные члены в материальных уравнениях: соотношения Онсагера
Гидродинамические модели переноса зарядов в полупроводниках и плазме
Диэлектрическая релаксация полярных жидкостей
Задачи
Реологические материалы
Реологические модели
Использование РНТ для описания линейной вязкоупругости
Релаксационная модель Роуза-Зимма
Описание неньютоновых жидкостей второго порядка с использованием теории РНТ
Задачи
Термодинамика растворов полимеров при наличии потока с градиентом скорости
Химический потенциал при наличии сдвига: индуцированные потоком изменения в фазовых диаграммах растворов . .
Явное решение для модели Роуза-Зимма
Химические реакции при наличии пластической деформации
Динамический подход
Индуцированная сдвигом миграция полимеров
Задачи
Релятивистская формулировка
Макроскопическая теория
Характеристические скорости
Релятивистская кинетическая теория
Ядерное вещество
Задачи
Вязкостные космологические модели
Использование вязкостных моделей в космологии
Образование частиц и эффективная объемная вязкость ...
Расширенная термодинамика и космологические событийные горизонты
Астрофизические проблемы: гравитационный коллапс
Задачи
Литература
Приложения
Предметный указатель