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ライブラリ 物理学グラフィック講義 4

「グラフィック講義熱・統計力学の基礎」

和田純夫(前東京大学講師) 著

定価:1,998円(本体1,850円+税)
発行:サイエンス社
発行日:2012-02-10
ISBN 978-4-7819-1300-1 / A5判/192頁


<内容詳細>
高校レベルから出発し,多方面からの見方や考え方に重点を置きながらやさしく解説.各項目を見開き構成にし,さらに講義の臨場感を出すため図は板書されたものをイメージした.2色刷.

<目次>
第1章 エネルギー・仕事・熱
  1.1 運動エネルギーと位置エネルギー
  1.2 エネルギー保存則と仕事
  1.3 正の仕事・負の仕事
  1.4 内部エネルギー
  1.5 熱
  1.6 熱力学第1法則
  1.7 仕事と熱のやり取り
  1.8 温度と熱平衡
  1.9 温度と原子・分子
  章末問題

第2章 熱機関から熱力学第2法則へ
  2.1 理想気体の状態方程式
  2.2 理想気体の内部エネルギー
  2.3 膨張と収縮
  2.4 準静等温過程
  2.5 準静断熱過程
  2.6 オットーサイクル
  2.7 実用の熱機関
  2.8 カルノーサイクル
  2.9 カルノーサイクルの逆過程
  2.10 熱力学第2法則
  2.11 熱機関の最大効率
  章末問題

第3章 エントロピー―確率的な見方
  3.1 粒子の分配
  3.2 粒子数が膨大なときの確率分布
  3.3 平衡状態と揺らぎ
  3.4 微視的状態数
  3.5 エネルギー分配の計算
  3.6 統計力学でのエントロピーと温度
  3.7 理想気体のエントロピー
  3.8 エントロピー非減少の法則
  3.9 応用
  章末問題

第4章 平衡条件・自由エネルギー・化学ポテンシャル
  4.1 多変数の関数の微分―偏微分
  4.2 熱力学第1法則の表現
  4.3 示量変数と示強変数
  4.4 平衡条件―孤立系
  4.5 環境との接触
  4.6 自由エネルギーの微分
  4.7 環境下での平衡条件
  4.8 理想気体の諸量
  4.9 重力中の理想気体
  4.10 混合のエントロピー(理想気体)
  4.11 混合のエントロピーと同種粒子効果
  章末問題

第5章 相転移の熱力学
  5.1 固相・液相・気相
  5.2 潜熱と平衡状態
  5.3 相転移する温度の変化
  5.4 蒸気圧
  5.5 混合物の化学ポテンシャル
  5.6 沸点上昇・凝固点降下
  5.7 溶解度・浸透圧
  5.8 実在気体(ファンデルワールス理論)
  5.9 ファンデルワールス理論での相転移
  章末問題

第6章 化学反応の熱力学
  6.1 化学平衡の法則
  6.2 熱力学での平衡条件
  6.3 平衡定数の公式
  6.4 標準ギブズエネルギー
  6.5 生成エンタルピー・生成熱
  6.6 平衡定数の計算
  6.7 温度依存性(ルシャトリエの原理)
  6.8 溶液内での化学平衡
  章末問題

第7章 ボルツマン因子と等分配則
  7.1 理想気体中の速度分布
  7.2 ボルツマン因子の由来
  7.3 等分配則
  7.4 等分配則の破れ
  7.5 正準分布の方法―分布関数
  7.6 理想気体への応用
  7.7 単振動の統計力学
  7.8 正準分布の方法について
  章末問題

付録A 指数関数・対数関数
付録B スターリングの公式を使った粒子分布の計算
付録C 微視的状態数の計算例
付録D エネルギー分配の揺らぎ

応用問題解答
索引