Молекулярная физика. Квасников И.А.

М.: 2009. - 232 с.

Предлагаемое пособие по разделу `Молекулярная физика` для учащихся школ с повышенным уровнем подготовки по физике и математике соответствует современным представлениям о молекулярном движении и его макроскопических проявлениях. Помимо прикладных вопросов оно содержит полное и последовательное изложение основных положений молекулярной физики. Следует отметить методически правильное построение всего раздела и включение в пособие математических дополнений по тем вопросам, по которым читатель по разным причинам либо недостаточно подготовлен, либо вообще не знаком.

Отличительной особенностью данного пособия от иных является также и то, что значительное место в нем (более 40% объема) уделено микроскопической теории, изложенной в доступном для читателя не квантовом варианте и в основном для идеального газа, а также приведенный в заключении краткий обзор актуальных проблем, трудностей и основных направлений развития современной молекулярной физики.

Автор пособия И.А.Квасников является авторитетным специалистом в области статистической физики, опытным преподавателем и методистом, более 35 лет читающим лекции на физическом факультете МГУ по курсам `Термодинамика и статистическая физика` и квантовой статистике. В 1992 году он был удостоен Ломоносовской премии `За создание уникального курса и учебного пособия по статистической физике и термодинамике`.

Предлагаемое издание может послужить весьма ценным учебным пособием не только для школьников, стремящихся продолжить свое образование в области физико - математических наук на университетском уровне. Оно может оказаться также весьма ценным пособием и для преподавателей, которые могут даже еще расширить его за счет тематики, представленной в заключении книги, а также для студентов нефизических специальностей, изучающих на младших курсах этот предмет в рамках общего курса физики.

Формат: djvu

Размер: 3 Мб

Файл: Скачать

Содержание
Предисловие 5
§ 1. Введение 8
§ 2. Молекулярно-кинетические представления 12
1. Макроскопическая система как сплошная среда 12
2. Макроскопический объект как система, имеющая внутреннюю молекулярную или атомарную структуру 13
§ 3. Масштабы физических величин в молекулярной системе 16
1. Массы 16
2. Количество вещества 16
3. Размеры молекул 17
4. Газокинетические параметры 19
§ 4. Термодинамические системы и их особенности 22
1. Система многих частиц и ее параметры 22
2. Нулевое начало термодинамики 24
3. Термодинамическая аддитивность 27
4. Начала термодинамики 29
§ 5. Конкретизация термодинамической системы. Уравнения состояния 31
1. Выбор способа макроскопического описания системы 31
2. Собственно конкретизация системы 34
3. Работа термодинамической системы 37
4. Количество тепла и тепловое воздействие на систему 41
§ 6. Физические ограничения термодинамической теории 44
1. Квазистатические процессы 44
2. Принцип максимальной работы 45
§ 7. I начало термодинамики 47
1. Математическое дополнение 48
2. Дифференциальная форма I начала термодинамики 50
3. Калориметрирование и уравнение теплового баланса 52
§ 8. Идеальный газ; процессы, циклы 56
1. Уравнение состояния идеального газа 56
2. . Математические дополнения 59
3. Внутренняя энергия идеального газа 62
4. Работа AW и количество тепла AQ для простейших процессов 63
5. Адиабатический процесс 64
6. Политропические процессы 65
7. Циклические процессы, совершаемые идеальным газом 66
8. Тепловая машина и тепловой насос 67
9. Цикл Отто 67
10. Цикл Карно 68
11. Расчет механического эквивалента теплоты 69
12. Барометрическое распределение плотности и давления идеального газа 70
13. Три несложные задачи 71
§ 9. II начало термодинамики 73
1. Формулировки Карно и Клаузиуса 73
2. Исторические формулировки II начала 77
§ 10. Применение начал термодинамики к конкретным физическим проблемам 82
1. Равновесие двухфазной системы 82
2. Поверхностное натяжение. Капиллярные явления 93
3. Равновесное электромагнитное излучение 103
4. Основное следствие Г Г начала термодинамики 112
5. Теорема Карно о максимальном КПД тепловой машины 114
6. Энтропия идеального классического газа 115
7. Уравнение Ван-дер-Ваал ьса 116
§ 11. II начало термодинамики для неквазистатических процессов (вторая часть II начала) 120
1. Основное неравенство и следствия второй части II начала 120
2. Несколько задач на расчет изменения энтропии при необратимых процессах 122
§ 12. Микроскопическая теория (элементы кинетических представлений о природе теплового движения) 126
1. Введение и математические дополнения 126
М-1. Понятие вероятности 129
М-2. Распределение Гаусса 137
М-3. Двух- и трехмерные распределения 141
2. Классические газы. Распределение Максвелла 145
М-4. Об одном функциональном уравнении 152
3. Примеры использования распределения Максвелла 157
4. Распределение Максвелла—Больцмана 161
5. Экспериментальная проверка распределения Максвелла по скоростям 162
6. Явления переноса в газах 163
7. Понятие «идеальный газ» 170
8. Макроскопические проявления квантовых эффектов в свойствах термодинамических систем 172
§ 13. Некоторые дополнительные вопросы 182
1. Проблема замкнутости математического аппарата квазистатической термодинамики. III начало термодинамики 182
2. Эффект Джоуля—Томсона 184
3. Физика низких температур (некоторые проблемы) 188
4. Квантовые газы и квантовые жидкости 193
5. Фазовые переходы и их классификация 200
6. Критические явления и гипотеза подобия 209
§ 14. Заключение. Проблемы теории и задачи молекулярной физики 213
1. Теория равновесных систем 213
2. Теория неравновесных систем многих частиц 214
3. Тепловые шумы и случайные процессы 215
4. Реальная структура молекул 215
5. Молекулярные проблемы экологии 218
6. Проблема времени в механике и статистической физике 218