- •1. Основные положения статистической термодинамики
- •1.1. Понятия и начала феноменологической термодинамики.
- •1.2. Микроскопическое (механическое) описание классических систем.
- •1.3. Особенности представления квантовых систем
- •1.4. Вероятность нахождения системы в элементе фазового пространства. Метод ансамблей Гиббса.
- •1.5. Макроскопические величины как фазовые средние
- •1.6. Распределение в системах с постоянным числом частиц
- •1.6.2. Распределения Гиббса.
- •1.6.3. Квазиклассическое приближение.
- •1.7. Свойства распределения Гиббса
- •1.8. Большое каноническое распределение Гиббса
- •2. Статистика идеального газа
- •2.1. Идеальный газ как модель статистической системы
- •2.2. Распределение Максвелла
- •2.3. Столкновения молекул со стенкой сосуда. Давление
- •2.4. Характерные величины идеального газа
- •2.5. Столкновение молекул между собой
- •2.6. Длина свободного пробега
- •2.7. Идеальный газ во внешнем поле
- •2.8. Число и функция состояний идеального газа
- •2.9. Классическая теория теплоемкости газа двухатомных молекул
- •2.10. Квантовая теория теплоемкости газа двухатомных молекул
- •2.11. Распределения в квантовых системах
- •3. Законы термодинамики
- •3.1. Статистическое обоснование первого начала термодинамики
- •3.2. Второе начало термодинамики
- •3.3. Вечный двигатель второго рода. Максимальная работа процессов
- •3.4. Полезная работа тепловых машин
- •3.5. Метод термодинамических потенциалов
- •3.6. Термодинамические коэффициенты. Критерии устойчивости равновесия
- •3.7. Статистическое вычисление термодинамических величин
- •3.8. Третье начало термодинамики (теорема Нернста)
- •3.9. Применения термодинамики
- •4. Статистика сложных систем.
- •4.1. Модель кристаллического твердого тела. Уравнение движения атомов
- •4.2. Дисперсионное уравнение нормальных колебаний кристалла
- •4.3. Кристалл как система линейных гармонических осцилляторов
- •4.4. Статистическая сумма и энергия кристалла (в гармоническом приближении)
- •4.5. Теория теплоемкости Дебая
- •4.6. Электронный газ в металлах
- •4.7. Зависимость энергии электрона от волнового вектора. Эффективная масса
- •4.8. Теория парамагнетизма. Природа и характеристики магнетизма.
- •4.9. Равновесное излучение.
- •4.10. Системы с кулоновским взаимодействием частиц.
- •5. Теория малых флуктуаций
- •5.1. Определение и значение флуктуаций
- •5.2. Мера вероятности и масштаб флуктуаций
- •5.3. Флуктуации термодинамических величин в однородной среде
- •5.4. Предельная чувствительность измерительных приборов
- •5.5. Рассеяния света флуктуациями
- •6. Элементы теории физической кинетики
- •6.1. Определения и характеристики необратимых процессов
- •6.2. Теория стационарных процессов в газе свободных электронов
- •6.3. Газокинетическое уравнение Больцмана
- •6.4. Приближение времени релаксации
- •Раздел 2
- •Раздел 2
- •Раздел 3
- •Раздел 4
- •Раздел 5
- •Раздел 6
- •Список Литературы
Раздел 2
1.1. Фазовий простір (ФП).
1.2. Характеристики системи у ФП (елементарний об’єм, траекторія, точка зображення).
1.3. Квазікласична система. Число станів.
1.4. Метод ансамблів Гіббса.
1.5. Теорема Ліувілля. Рівняння для функції розподілу.
1.6. Залежність стаціонарної функції розподілу консервативних систем від інтегралів руху.
1.7. Визначення систем за умов їх взаємодії з навколишнім середовищем.
1.8. Мікроканонічний та канонічний розподіли Гіббса.
1.9. Функція станів.
1.10. Умови використання й особливості розподілу Гіббса.
1.11. Великий канонічний розподіл.
1.12. Хімічний (парціальний) потенціал.
1.13. Фазова траекторія лінійного гармонійного осцилятора.
Раздел 2
2.1. Визначення ідеального газу (ІГ).
2.2. ІГ як ансамбль Гіббса.
2.3. Розподіл Максвелла.
2.4. Молекулярно-кінетична модель тиску та рівняння стану ІГ.
2.5. Особливості розподілу Максвелла.
2.6. Мікро- та макрохарактеристики ІГ.
2.7. Розподіл енергії класичних частинок за ступенями вільності.
2.8. Зіткнення молекул ІГ між собою, перетин зіткнення, довжина вільного пробігу.
2.9. Розподіл молекул ІГ у зовнішньому полі.
2.10. Число та функція станів ІГ.
2.11. Діелектрична проникність ІГ полярних молекул (діелектрик другого роду).
2.12. Температурна залежність діелектричної проникності ІГ полярних молекул.
2.13. Фізичний образ і визначення густини струму термоелектронної емісії.
2.12. Чим зумовлена природна ширина спектральної лінії випромінювання активного середовища?
Раздел 3
3.1. Основний постулат статистичної термодинаміки. Внутрішня енергія макроскопічної системи.
3.2. Статистичне обґрунтування першого закону термодинаміки.
3.3. Молекулярно-кінетична трактовка ентропії і її властивості.
3.4. Квазістатичний (зворотній) процес і умови його реалізації.
3.5. Формула Больцмана. Другий закон термодинаміки.
3.6. Слідства другого закону термодинаміки. Максимальна робота теплових машин.
3.7. Третій закон термодинаміки та його слідства.
3.8. Рівняння стану ідеального газу в адіабатичному процесі.
3.9. Визначення та фізичний сенс термодинамічних потенціалів.
3.10. Критерій оборотності ізотермо-ізохорного та ізотермо-ізобаричного процесів у незамкнених системах.
3.11. Диференціали термодинамічних потенціалів як функції узагальнених сил і параметрів.
3.12. Залежність термодинамічних потенціалів від функції станів.
3.13. Визначення узагальнених сил.
3.14. Основна термодинамічна рівність системи зі змінним числом частинок.
3.13. Базові співвідношення термодинамічної теорії діелектриків і магнетиків. Визначення електричного та магнітного векторів поляризації.
3.16. Алгоритм отримання диференціальних (перехрестних) співвідношень термодинаміки, їх методичне й практичне значення.
3.17. Рівняння Гіббса-Гельмгольца.
3.18. Узагальнююча формула теплоємності та її подання для окремих процесів.
3.19. Теплові та пружні коефіцієнти і зв’язок між ними.
3.20. Необхідні і достатні умови стійкої рівноваги однорідної системи.
3.21. Закон Кюрі для класичних парамагнетиків.
3.22. Отримання формули для ентропії ідеального газу (Сакура-Тетроді).
3.23. Коефіцієнт корисної дії теплових машин оборотного циклу.