レクチャー 熱・統計力学

ライブラリ新物理学基礎テキスト Q  4

レクチャー 熱・統計力学

定価:
2,310
(本体:2,100円+税)
難易度:入門

発行日:2025年2月25日

発行:サイエンス社

ISBN:978-4-7819-1626-2

サイズ:並製A5

ページ数:208ページ

在庫:在庫あり

内容詳細

熱力学・統計力学の本質を理解し,活用できるような解説を心掛けたテキスト.本書では,熱機関が行う仕事やその効率,状態量の間に成り立つ関係,分子の力学的な運動,統計力学の基本的な考え方から具体的なモデルにおける状態量の求め方について述べている.

目次

第1章 温度と熱
  1.1 熱平衡状態
  1.2 温度とは何か
  1.3 理想気体
  1.4 実在気体
  1.5 熱とは何か
  演習問題

第2章 熱も含めたエネルギー保存則(熱力学第1法則)
  2.1 熱力学第1法則
  2.2 準静的変化
  2.3 完全微分
  2.4 比熱
  2.5 気体の内部エネルギー
  2.6 断熱変化
  演習問題

第3章 熱機関の最大の効率(熱力学第2法則)
  3.1 熱機関の効率
  3.2 カルノーサイクル
  3.3 熱力学第2法則
  3.4 可逆機関の最大効率
  3.5 エントロピー
  3.6 エントロピー増大の法則
  3.7 マクスウェルの関係式
  演習問題

第4章 分子の運動から見た熱力学(気体分子運動論とマクスウェル分布)
  4.1 理想気体のモデル
  4.2 分子運動と温度の関係
  4.3 理想気体の比熱
  4.4 気体分子を分配する方法
  4.5 スターリングの公式と最大確率
  4.6 変分法とラグランジュの未定乗数法
  4.7 位相空間とマクスウェル分布
  演習問題

第5章 ミクロからマクロへ導く方法(平衡統計力学の基礎)
  5.1 量子力学と微視的状態数
  5.2 熱平衡における微視的状態
  5.3 状態数と統計熱力学的に正常な系
  5.4 確率モデル
  演習問題

第6章 統計力学と熱力学の接続(確率モデルの応用)
  6.1 ボルツマンの原理
  6.2 正準集団における物理量の期待値
  6.3 内部エネルギー
  6.4 圧力とエントロピー
  6.5 ヘルムホルツの自由エネルギー
  6.6 平均粒子数
  6.7 分配関数と物理量
  演習問題

第7章 同種粒子における影響(量子統計力学)
  7.1 ギブズのパラドックス
  7.2 量子統計力学における自由粒子
  7.3 同種自由粒子が従う統計
  7.4 固体の比熱
  7.5 熱輻射
  演習問題

付録A 量子力学の基礎
  A.1 シュレーディンガー方程式
  A.2 1次元の自由粒子
  A.3 1次元調和振動子
  A.4 古典力学の条件

付録B 立方体中のN個の自由粒子の系における状態数
  B.1 3次元空間の自由粒子
  B.2 3次元空間のN個の自由粒子

付録C エントロピーと情報・確率分布
  C.1 シャノンのエントロピー
  C.2 ギブズのエントロピー
  C.3 熱平衡状態におけるエントロピー

演習問題解答例
参考文献,および,さらに勉強するために
索引

サポート情報

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