Д.В. Сивухин - Общий курс физики, Т2. Термодинамика и молекулярная физика

УДК 530.1 !075.8) С 34 ББК 22.2 С и в у х и н Д В. Общий курс физики: Учеб. пособие: Для вузов. В 5 т. Т. 1!. Термодинамика и молекулярная физика. — 5-е изд., испр. — Мл ФИЗМАТЛИТ, 2005. — 544 с. — 15В!х! 5-9221-0601-5 Второй том курса физики, широко известного у нас в стране и за рубежом. Книга написана на основе лекций, которые в течение ряда лет читались автором студентам Московского физико-технического института. Основное внимание уделено выяснению физического смысла и содержания основных законов и понятий термодинамики и молекулярной физики, установлению границ применимости этих законов, развитию у студентов навыков физического мышления и умения ставить и решать конкретные задачи.

Четвертое издание в~оро~о тома вышло в 1990 г. Для студентов физических и математических факультетов университетов, физико-технических и инженерно-физических институтов, а также вузов, где физика является основной дисциплиной. 18В!х! 5-9221-0601-5 © ФИЗМАТЛИТ, 1990, 2003, 2005 огллвлкник Предисловие к первому изданию Введение Глава 1.

Температура 1. Температура и тсрмодинамическог равновесие........ 2. Тормоскоп и температурные точки . 3. Эмпирические температурные шкалы.............. 4. Идеально-газовая шкала температур. 5. Виды термометров 6. Международная практическая температурная шкала... 7, Законы идеальных газов....................... 8.

Уравпониг состояния и гго следствия для бесконечно процессов 9.Макроскопическис параметры 13 17 19 21 эб 31 33 35 38 малых 49 52 57 60 64 65 67 71 73 76 77 79 80 83 Глава 1П. Второе начало термодинамики 27. Общие замечания о первом и втором началах термодинамики .. 28. 1лазличные формулировки основного постулата, выражаюгцсго 85 86 91 94 96 второе начало термодинамики .

29. Обратимые и необратимые процессы .. 30. 11икл Карно и теорема Карно 31. Термодинамическая шкала температур !'лава П. Первое начало термодинамики 10. Введение 11. Квазистатические процессы . !2.Макроскопическая работа 13. Первое начало термодинамики для системы в адиабатнческой оболочке 14. Внутренняя энергия 15. Количество теплоты. Математическая формулировка первого начала термодинамики . 16. Когда можно пользоваться представлением о количестве теплоты, со,тержащемся в теле . 17. Закон Гесса 18. Теплосмкость 19, Внутренняя энергия идеального газа. Закон Джоуля 20.Уравнение Роберта Майора 21.

Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона ............. 22. Определение Ср~С~ методом Клемана и Дезорма 23. Скорость звука в газах 24. Замечания относительно экспериментальных методов определения Ср и Си для газов . 25. Уравнение Бернулли . 26. Скорость источония газа из отверстия ................... Оглавление 101 102 104 108 110 111 115 120 122 127 129 1,'13 135 136 140 144 147 149 152 153 162 167 169 174 178 180 32.

Тождественность тсрмодипамичсской шкалы температур со шкалой идеально-газового тврмомотра . 33. Приведение шкалы газового термометра к тврмодинамичвской шкале . 34. Примеры на примонвцив теоремы Карно................. 35. Разность между тепловмкостями Ср и Сг 36. Принципиальный способ градуировки термометра в термодинамичсской шкале 37. Неравспство Клаузиуса (для частного случая) ............. 38. Неравенство Клаузиуса в общем виде ................... 39. Принцип диналгичсского отопления . 40. Равенство Клаузиуса.

Энтропия . 41. Закон возрастания энтропии 42. Обобщение понятия энтропии на неравновесныс состояния 43. Возрастанио энтропии при диффузии газов. Парадокс Г'иббса .. 44. Различные понимания второго начала термодинамики 45. Термодинамические функции . 46. Тсрмодинамичсская теория эффекта Джоуля Томсона.......

47. Обп1ив замечания о методе тсрмодинамичегких функций. Примеры . 48. Максима.льцая работа и свободная энергия 49. Элскгродвижущая сила гальванического элвмснга.......... 50. Общие критерии тсрлюдинамичсской устойчввостп.......... 5!. Принцип Ло-П!ателье-Брауна и устойчивость тврмодиналгичоского равновесия Глава ГЧ. 'Хеплопроводность 52. Уравнение твплопроводности .

53. Простейшие стационарные задачи на теплопроводногть 54. Ностационарныс задачи. Теорема одинствонности........... 55. Принцип суперпозиции темпсрагур. Тслшсратурныв волны.... 56. Задача об остывании полупространства..................

57. Внсшняя топлопсрвдача Р и а в а Ч. 11ростейпгие вопросы молекулярно-кинетической теории вещества 58. Введение 59.,~)авлспис газа с точки зрения молокулярно-кинетичсской тоории 60. Скорости теплового движения газовых молекул . 61. Дав.лснис фотонного газа. 62. Молскулярно-кинетический смысл температуры. Равномерное распределение кинвтичсской энергии теплового движения по поступательным степеням свободы 63. Равномерное распределение кинетической энергии по степеням свободы 64.

Броуновское движение 65. Вращательное броуновское движение 66. Классическая теория тсплосмкости идеальных газов......... 67. Адиабатичш:ков нагрвванив и охлаждвнив газа с точки зрения молекулярно-кинстичвской теории 183 186 191 193 194 199 206 211 212 216 Оглавление 220 221 228 71. Распределение скоростей молекулы газа. Постановка задачи ... 239 72.

Закон распределения скоростой Максвелла ............... 245 250 253 259 265 268 275 278 285 292 299 306 3!7 прямоли- 68. Классическая теория теплоемкости твердых тел !кристаллов) .. 69. Недостаточность классической теории теплоемкостей. Понятиео квантовой теории (качественное рассмотрение) Г л а в а УГ. Статистические распределения 70.

Элементарные сведения из геории вероятностей 73. Распределение молекул по абсолютным значениялг скоростей Средние скорости молекул. 74. Другое доказательство закона распределения скоростей Макс велла. Принцип детального равновесия................. 76. Среднее число молекул, сталкивающихся со стенкой сосуда...

76. Опытная проверка закона распределения скоростей Максвелла 77. Закон распределоиия Больцмана 78. Работы Перрена по определению постоянной Авогадро 79. Распределение Больцмана и атмосферы планет ...... 80. Энтропия и вероятность 81.Флуктуации 82.Мегод наиболее вероятного распределения в статистике Больцмана 83. Статистики Ферми — Дирака и Бозе, Эйнштейна 84. Теорема Нернста 85.

Квантовая теория теплоемкостей Эйнпгтейна .............. Г' л а в а УГ!. Явления переноса в газах 86. Средняя длина свободного пробега . 87. Эффективное сечение . 88. Ослабление пу.чка молекул в газе . 89. Вязкость и теплопроводность газов. 90. Самодиффузия в газах . 91. Связь диффузии с подвижностью частицы 92. Концентрационная диффузия в газах............ 93. Броуновское движение как процесс диффузии...... 94. Термическая дяффузия в газах 96. Явления в разреженных газах 96. Молекулярное течение ультраразреженного газа через нейную трубу .

Глава ЧП!. Реальные газы 97. Молекулярные силы н отступления от законов идеальных газов 98. Уравнение Ваи-дер-Ваальса . 99. Друтой метод введения поправки на силы притяжения между молекулами. Уравнение Днтеричи 100. Изотермы газа Вап-дер-Ваальса . 101. Изотермы реального газа. Г1равило Максвелла. Непрерывность газообразного и жидкого состояний вещества 102. Свойства веп1оства в критическом состоянии. Определение критичегких параметров 322 328 332 334 343 348 350 352 359 366 369 374 377 381 387 Оглаеление 393 395 401 407 413 416 419 430 458 462 466 470 точки замерзания рас- кристал- Именной указатель Предметный указатель 599 531 Приложение 103.

Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса................ 104. Эффект Джоуля-Томсона для газа Ван-дер-Ваальса 105. Методы получения низких температур и сжижения газов..... 1' л а н а 1Х. Поверхностное натяжение 106. Поверхностное натяжение и некоторые явления, с ним связанные 107. Термодинамика поверхностного натяжения............... 108.

Краоиьи'. углы. Смачииание и несмачивание............... 109. Разность давлений по разные стороны изогнутой поверхности жидкости. Формула Лапласа 110. Капиллярно-гравитационпые волны малой амплитуды Глана Х. Фнзовые равновесия и фнзовые превращения 111. Фазы и фазоиые преирагцения 112. Условие равновесия фаз химически однородного вещества..... 113. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса. Испарение и конденсация.