理解しよう 熱・統計力学

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理解しよう 熱・統計力学

定価:
2,365
(本体:2,150円+税)
難易度:入門

発行日:2023年1月25日

発行:数理工学社

ISBN:978-4-86481-097-5

サイズ:並製A5

ページ数:232ページ

在庫:在庫あり

内容詳細

本書は理工系の初学者を対象にした熱・統計力学の入門書.基礎を簡潔明快な形で提示し,本質の理解ができるように工夫した.また教授者用に講義の助けになる資料も準備した好個の教科・参考書.

目次

第1章 熱力学の主要概念
  1.1 温度と状態方程式
  1.2 熱平衡状態と熱
  1.3 過程と仕事
  演習問題

第2章 熱力学を学ぶための数学
  2.1 偏微分と全微分
  2.2 微分形式と線積分
  2.3 完全微分とその成立条件
  2.4 定理2.1の証明
  2.5 熱力学と数学
  演習問題

第3章 熱力学の基礎
  3.1 熱力学第一法則と第二法則
  3.2 平衡熱力学
  3.3 理想気体への適用
  演習問題

第4章 熱機関・絶対温度・第二法則
  4.1 熱機関と絶対温度
  4.2 第二法則の異なる表現とその等価性
  演習問題

第5章 熱力学ポテンシャル
  5.1 孤立系とエントロピー
  5.2 変化の向きと熱力学ポテンシャル
  演習問題

第6章 相平衡と化学ポテンシャル
  6.1 二つの相からなる系の熱力学
  6.2 多成分系の相平衡
  演習問題

第7章 熱力学不等式
  7.1 不等式のまとめ
  7.2 最小のための必要条件(数学)
  7.3 熱平衡条件
  7.4 ルシャトリエの原理
  演習問題

第8章 気体液体転移
  8.1 ファンデルワールス方程式
  8.2 臨界点と無次元化
  8.3 気体液体転移とマクスウェルの規則
  8.4 ジュール-トムソン効果
  演習問題

第9章 熱力学第三法則
  9.1 熱力学第三法則
  9.2 第三法則からの帰結
  演習問題

第10章 統計力学の基礎
  10.1 エントロピーの統計力学的表式
  10.2 平衡確率分布と熱力学ポテンシャル
  10.3 量子統計力学の極限としての古典統計力学
  演習問題

第11章 古典気体への適用
  11.1 単原子分子理想気体
  11.2 二原子分子理想気体
  11.3 相互作用のある古典気体
  演習問題

第12章 局在磁気モーメントによる磁性
  12.1 自由な磁気モーメントの磁性
  12.2 強磁性と自発的対称性の破れ
  演習問題

第13章 量子力学からの帰結
  13.1 一粒子系の量子力学と状態密度
  13.2 同種多粒子系の量子力学
  演習問題

第14章 量子理想気体の熱力学ポテンシャル
  14.1 大分配関数
  14.2 熱力学ポテンシャル
  14.3 積分の評価
  演習問題

第15章 光子気体とフォノン気体
  15.1 光子気体
  15.2 フォノン気体
  演習問題

第16章 単原子分子量子理想気体
  16.1 単原子分子理想気体
  16.2 低温のフェルミ粒子系
  16.3 低温のボーズ粒子系
  演習問題

演習問題解答
参考文献
索引

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