熱・統計力学講義

ライブラリ 寺子屋式物理学講義  4

寺子屋式

熱・統計力学講義

基本数式の読み方を伝授
定価:
2,585
(本体:2,350円+税)
難易度:入門

発行日:2026年5月25日

発行:数理工学社

ISBN:978-4-86481-130-9

サイズ:並製A5

ページ数:240ページ

在庫:在庫あり

内容詳細

本書は理工系学生を対象とした入門書.江戸時代の寺子屋での漢文学習を踏襲し熱力学三法則・エントロピーの表式を日本語として読むことで,直観的なイメージを持ち,熱・統計力学の本質を明瞭に理解できるよう配慮した.例題や演習問題を豊富に採録した好個の教科・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
  1.4 熱・統計力学の基礎
  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
  3.4 熱機関と絶対温度
  3.5 第二法則の異なる表現とその等価性
  演習問題

第4章 熱力学ポテンシャルと第三法則
  4.1 孤立系とエントロピー
  4.2 変化の向きと熱力学ポテンシャル
  4.3 熱力学第三法則
  演習問題

第5章 相平衡と化学ポテンシャル
  5.1 二相系の熱力学
  5.2 多成分系の相平衡
  演習問題

第6章 熱力学不等式
  6.1 不等式のまとめ
  6.2 最小のための必要条件(数学)
  6.3 熱平衡条件
  6.4 ルシャトリエの原理
  演習問題

第7章 気体液体転移
  7.1 ファン・デル・ワールス方程式
  7.2 臨界点と無次元化
  7.3 気体液体転移とマクスウェルの規則
  7.4 ジュール-トムソン効果
  演習問題

第8章 統計力学の基礎
  8.1 エントロピーの統計力学的表式
  8.2 平衡確率分布と熱力学ポテンシャル
  8.3 量子統計力学の極限としての古典統計力学
  演習問題

第9章 古典系への適用
  9.1 単原子分子理想気体
  9.2 二原子分子理想気体
  9.3 相互作用のある古典気体
  9.4 自由な磁気モーメントの磁性
  9.5 強磁性と自発的対称性の破れ
  演習問題

第10章 量子理想気体の熱力学ポテンシャル
  10.1 大分配関数
  10.2 熱力学ポテンシャル
  10.3 一粒子エネルギー状態密度
  10.4 積分の評価
  演習問題

第11章 様々な量子理想気体への適用
  11.1 光子気体
  11.2 フォノン気体
  11.3 単原子分子理想気体
  11.4 低温のフェルミ粒子系
  11.5 低温のボーズ粒子系
  演習問題

第12章 密度行列と二粒子相関
  12.1 密度行列
  12.2 ブロッホ-ドミニシスの定理
  12.3 単原子分子理想気体の二粒子相関
  演習問題

演習問題解答
参考文献
索引

サポート情報

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