Молекулярная физика

Квасников И.А.

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.

М.: Эдиториал УРСС, 2009 г.

ISBN 978-5-901006-37-2

Количество страниц: 232.

Содержание книги «Молекулярная физика»:

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