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Physics - Complexity | Statistische Theorie der Wärme

Statistische Theorie der Wärme

Reihe: Hochschultext

Brenig, W.

1975

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  • Über dieses Lehrbuch

Dieser Hochschultext ist aus dem Skriptum einer Vorlesung tiber sta­ tistische Mechanik und Thermodynamik hervorgegangen, die seit 1962 am Physik-Department der Technischen Universitat Mtinchen gehalten wurde. Sie bildet nach der Quantenmechanik den vier ten Kurs im Zyklus der theo­ retisch-physikalischen Vorlesungen. Ftir Lehramtskandidaten wird eine vereinfachte Version angeboten, bei der aus der Quantenmechanik nur die Existenz von Quantenzustanden mit diskreten Energiewerten En vorausge­ setzt wird. In dieser Version werden also Operator en H,p,u.a.) nicht verwendet, der Aufbau der Vorlesung aber soweit wie moglich beibehalten. Auf jeden Fall wird eine moglichst klare, direkte Herleitung der Grundgleichungen der Thermodynamik aus Quantenmechanik und Statistik angestrebt. Es wird dabei in erster Linie Wert auf Ltickenlosigkeit der physikalischen Argumentation gelegt und in zweiter Linie auf Einfach­ heit der Darstellung. Mathematische Exaktheit wird nur soweit beachtet als unbedingt erfor­ derlich (d.h. wenig). Die Anwendung der Hauptsatze der Thermodynamik auf thermodynamische Probleme wird an Hand einiger typischer Beispiele vorgeftihrt. Dabei wird durchweg die Methode der thermodynamischen Potentiale zusammen mit den Maxwellschen Integrabilitatsbedingungen verwendet. Die in R. Beckers "Theorie der WarmeR vorgezogene Methode der infinitesimalen Kreisprozesse ist zwar meist physikalisch lehrreich und amtisant, ftihrt aber (zumindest bei vergeBlichen Leuten) durch fehlende Posten in den Bilanzgleichungen leicht zu falscher "Buchftihrung".

Content Level » Research

Stichwörter » Dynamik - Mechanik - Quantenmechanik - Statistik - Thermodynamik - Wärme

Verwandte Fachbereiche » Complexity - Physikalische Chemie - Theorien und Methoden

Inhaltsverzeichnis 

I. Bestimmung der Gleichgewichtsverteilung.- 1. Einleitung**).- 2. Statistische Gesamtheiten.- 3. Grundbegriffe der Statistik.- 4. Die Schwankungen makroskopischer additiver Größen.- 5. Das thermische Gleichgewicht.- 6. Statistische Gesamtheiten des Gleichgewichts.- 7. Die Maxwell-Boltzmannverteilung*).- 8. Die kanonische Verteilung.- 9. Thermodynamische Mittelwerte.- 10. Entropie und Wahrscheinlichkeit.- 11. Entropie und Information.- 12. Mechanische Zustandsgrößen in der Thermodynamik.- 13. Elektromagnetische Zustandsgrößen in der Thermodynamik.- 14. Thermodynamische Schwankungen.- II. Thermodynamik des Gleichgewichts.- 15. Hauptsätze der Thermodynamik.- 16. Carnot-Prozesse und thermodynamische Temperaturskala.- 17. Thermodynamische Relationen.- 18. Homogene Systeme.- 19. Gleichgewicht in inhomogenen Feldern.- 20. Stoffaustauschgleichgewichte.- 21. Umwandlungswärmen und Clausius-Clapeyron-Gleichung.- III. Auswertung von Zustandssummen.- 22. Näherungsmethoden.- 23. Die quasiklassische Näherung.- 24. Gleichverteilungssatz.- 25. Quantenkorrekturen zur klassischen Statistik.- 26. Störungstheorie.- 27. Verdünnte Gase und Lösungen.- 28. Einatomige klassische ideale Gase.- 29. Zweiatomige ideale Gase.- 30. Die Virialentwicklung.- 31. Die van der Waals-Gleichung.- 32. Thermodynamische Ähnlichkeit.- 33. Die Näherung des „selbstkonsistenten Feldes“.- 34. Die Theorien von Debye-Hückel und Ornstein-Zernicke.- 35. Systeme mit geladenen Teilchen.- 36. Spinsysteme.- 37. Quasiteilchen.- 38. Photonen im Strahlungshohlraum.- 39. Phononen in festen Körpern.- 40. Phononen und Rotonen im flüssigen He II.- 41. Fermionen bei tiefen Temperaturen.- 42. Ferromagnetische Magnonen bei tiefen Temperaturen.- 43. Phasenübergänge.- 44. Molekularfeldtheorien kritischer Phänomene.- 45. Molekularfeldtheorie kritischer Fluktuationen.- 46. Gültigkeitsgrenzen der Molekularfeldnäherung.- 47. Skaleninvarianz und kritische Exponenten.- 48. Skalengesetze für thermodynamische Funktionen.- 49. Suszeptibilitäten und Schwankungen.- 50. Die räumliche Korrelation von Schwankungen.- Anhang: Erzeugung tiefer Temperaturen**).

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