Аннотация

В учебнике систематически излагаются основы термодинамики, ее методы и важнейшие физические приложения с учетом тенденций развития современной физики. Рассмотрена релятивистская термодинамика, термодинамика систем при отрицательных термодинамических температурах, анализируются ошибки и заблуждения в термодинамике. По ходу изложения материала обсуждаются методологические вопросы курса. Учебник завершается введением в неравновесную термодинамику. Приведено большое число задач с подробными решениями.

Учебник предназначен для студентов физических и физико-математических факультетов университетов.

Оглавление
Use the arrow to expand or collapse this section
     Основы теории
Основные понятия и исходные положения термодинамики
Термодинамические системы, параметры и равновесие
Исходные положения термодинамики и их обсуждение
Гомогенные и гетерогенные системы. Фазы и компоненты
Равновесные и неравновесные процессы
Внутренняя энергия системы. Работа и теплота
Термические и калорическое уравнения состояния
Основные законы и уравнения термодинамики. Первое начало термодинамики
Уравнение первого начала термодинамики
Теплоемкости и теплоты изотермического изменения внешних параметров
Основные термодинамические процессы и их уравнения
Связь модулей упругости с теплоемкостями
Второе начало термодинамики
Общая характеристика и исходная формулировка второго начала термодинамики
Обратимые и необратимые процессы
Принцип адиабатной недостижимости и второе начало для равновесных процессов. Энтропия и термодинамическая температура
Математическое обоснование существования энтропии и термодинамической температуры
Основное уравнение термодинамики для равновесных процессов. Связь между термическим и калорическим уравнениями состояния
Вычисление энтропии. Парадокс Гиббса
Второе начало термодинамики для неравновесных процессов. Основное уравнение и основное неравенство термодинамики
Цикл Карно и теоремы Карно
Самопроизвольный переход теплоты
Пределы применимости второго начала термодинамики. Направление времени
Третье начало термодинамики
Формулировка третьего начала термодинамики
Некоторые следствия третьего начала термодинамики
Методы термодинамики
Метод циклов
Метод термодинамических потенциалов
Уравнение Гиббса — Гельмгольца. Термодинамические потенциалы идеального газа
Термодинамические потенциалы сложных систем и систем с переменным числом частиц
Условия равновесия и устойчивости термодинамических систем
Общие условия термодинамического равновесия и устойчивости
Условия равновесия двухфазной однокомпонентной системы
Условия устойчивости равновесия однородной системы
Принцип Ле Шателье — Брауна
Термодинамика систем при отрицательных температурах
Существование состояний с отрицательной термодинамической температурой
Система с отрицательной термодинамической температурой
Термодинамика систем с отрицательными температурами
Условия устойчивости систем с отрицательными температурами
Релятивистская термодинамика
Релятивистская температура
Инвариантная энтальпия
Основное уравнение релятивистской термодинамики
Релятивистские работа и количество теплоты
Релятивистские преобразования температуры и количества теплоты Планка и Отта
Идеальный газ. Равновесное излучение
Эволюция Вселенной по современной релятивистской теории гравитации
Ошибки и заблуждения в термодинамике
Планк о голономности выражения для количества теплоты
Доказательство В. Нернстом недостижимости 0 К. Другие ошибочные доказательства
Энтропия, информация и мысленный эксперимент Сциларда
Существование фазовых переходов второго рода. Легкость скольжения коньков по льду. Знак термодинамической температуры
Парадокс Гиббса. Изменение энтропии при неравновесных процессах
О построении термодинамики на основе первого начала
Устойчивы ли состояния с отрицательной термодинамической температурой?
     Применения термодинамики
Термодинамика различных физических систем
Термодинамика гальванических и топливных элементов. Определение химического сродства
Охлаждение газа при необратимом и обратимом адиабатных расширениях
Термодинамика диэлектриков и магнетиков
Равновесие гомогенной системы
Равновесие гетерогенной системы
Термодинамика излучения
Термодинамика плазмы
Поверхностные явления
Поверхностные натяжение и давление
Равновесная форма монокристалла. Принцип Гиббса — Кюри и теорема Вульфа
Роль поверхностного натяжения при образовании новой фазы. Зародыши
Фазовые переходы и критические явления
Классификация фазовых переходов. Фазовые переходы первого рода. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса
Фазовые переходы второго рода. Уравнения Эренфеста
Термодинамика сверхпроводящего перехода
Критические и закритические явления
Термодинамическая теория критических индексов
     Введение в неравновесную термодинамику
Исходные положения неравновесной термодинамики
Локальное равновесие и основное уравнение термодинамики неравновесных процессов
Уравнения баланса и законы сохранения различных величин
Термодинамика линейных необратимых процессов
Линейный закон. Соотношения взаимности Онсагера и принцип Кюри
Вариационные принципы термодинамики необратимых процессов
Устойчивость стационарных состояний, принцип Ле Шателье и невозможность упорядочения в области линейных необратимых процессов
Термоэлектрические явления
Термомеханический и механокалорический эффекты
Основы нелинейной неравновесной термодинамики
Универсальный критерий эволюции Гленсдорфа — Пригожина
Пространственные диссипативные структуры. Ячейки Бенара
Временные и пространственно-временные диссипативные структуры. Реакция Белоусова — Жаботинского
     Решения задач
     Предметный указатель

Литература по термодинамике, физической и коллоидной химии и смежным вопросам

Ошибки в учебнике Базарова