Настоящая книга представляет собой учебное пособие, которое должно помочь студентам активно усвоить материал курса термодинамики. В каждой главе кратко излагаются важнейшие необходимые теоретические сведения и приводится большое количество задач и их решения.
Книга рассчитана на студентов и аспирантов, изучающих термодинамику; она будет также полезна преподавателям вузов и лекторам, ведущим соответствующие курсы.
Термодинамика изучает состояние и поведение термодинамических систем. Предметом изучения термодинамики являются все факты физики и химии, которые представляют собой статистически закономерный результат молекулярных и атомных явлений.
Область классической термодинамики ограничена в отношении размеров тел. Они должны быть достаточно велики, чтобы обеспечить выравнивание случайных событий микромира, т.е. чтобы можно было говорить о макроскопических состояниях в квазистационарных условиях. В механике сплошной среды рассматривается движение сплошной среды, в которой движения молекул не непрерывно, а перебиваются атомами. Все переменные, определяющие состояние термодинамической системы - функции времени и пространства.
Для изучения сложных нестационарных процессов выведены специальные интегралы функций интенсивных переменных с учетом нелокальных термодинамических условий (ТНТ), включающих в свой состав импульсы и разности термодинамических величин. После интегрирования таких выражений строятся примерные модели системы, и ведётся исследование с учетом термодинамических ограничений; анализируются частные варианты моделей как широко известных, так и построенные впервые.
Ученые методы сплошной среды наиболее знакомы читателю по методам математической физики и адаптивным методом математического моделирования физических и химических явлений.
В книге систематически рассматриваются основные законы и важнейшие приложения термодинамики, статистической физики и кинетики. В книге найдены методически удачные и оригинальные методы введения основных понятий (например, температуры и энтропии) и решения отдельных сложных задач. Книга рассчитана, главным образом, на людей, приступающих к изучению статистической термодинамики и кинетики, и ставит своей целью максимально быстро довести читателя до уровня знаний, позволяющего читать монографии и статьи по специальным вопросам. Изложение ряда вопросов (диамагнетизм электронного газа, отрицательные и предельные температуры, метод Боголюбова в кинетике и т. д.) основано на оригинальных работах и представляет интерес для аспирантов и научных работников.
Издание научных трудов американского физика Дж. В. Гиббса, создателя современной термодинамики и статистической механики, включает его основополагающую работу «О равновесии гетерогенных веществ» вместе с двумя другими статьями по термодинамике, а также монографию «Основные принципы статистической механики».
Книга рассчитана на физиков, химиков, физикохимиков и историков науки.
Классическая термодинамика является мощным средством исследования обратимых процессов. Могущество термодинамического метода состоит в том, что он позволяет получить основные закономерности квазистатических процессов, не вскрывая их молекулярного механизма.
Вполне естественно возникает идея о необходимости создания аналогичного метода для исследования необратимых процессов, которые для современной техники представляют большой интерес.
Издание научных трудов американского физика Дж. В. Гиббса, создателя современной термодинамики и статистической механики, включает его основополагающую работу «О равновесии гетерогенных веществ» вместе с двумя другими статьями по термодинамике, а также монографию «Основные принципы статистической механики».
Книга рассчитана на физиков, химиков, физико-химиков и историков науки.
На динамической основе классической и квантовой механики в электродинамики вводится статистическое описание и составляются уравнения, управляющие эволюцией макроскопических систем. Показывается, что эти уравнения приводят к возрастанию энтропии и необратимому стремлению к равновесию. Излагаются основные принципы статистической термодинамики. Рассматриваются методы равновесной статистической механики в теории газов, жидкостей, твердых тел, многокомпонентных и многофазных систем.
С помощью управляющих уравнений на гидродинамической стадии строится неравновесная статистическая термодинамика.
Излагается теория линейного отклика на механические возмущения. Рассматриваются кинетические явления: эволюция газов под влиянием столкновений и самосогласованного поля частиц, броуновское движение.
Книга может быть учебным пособием для студентов физических, физико-технических и физико-химических специальностей, аспирантов, преподавателей ВУЗов, слушателей факультетов повышения квалификации и научных работников, интересующихся проблемами теоретической физики.
В книге рассмотрены основные законы термодинамики, термодинамические процессы, истечение газов и паров. Достаточно подробно изложены циклы компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных и паротурбинных установок, циклы холодильных машин. Рассмотрен эксергетический метод анализа теплоэнергетических установок. Изложены основы химической термодинамики.
Для студентов высших технических учебных заведений. Может быть полезна инженерам-теплотехникам.
Книга состоит из двух разделов. В первом разделе рассмотрены первый и второй законы термодинамики, прямой и обратный циклы Карно, обобщенный термодинамический цикл Карно, эксергетический метод исследования; циклы тепловых машин двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных двигателей, паросиловых установок. Рассмотрены также термодинамика газового потока, компрессорные машины, циклы холодильных машин, химическая термодинамика.
Во втором разделе книги представлены виды теплообмена и его интенсификация; задачи взаимосвязанного тепломассопереноса; точные и приближенные аналитические методы решения задач теплопроводности; задачи на основе введения фронта температурного возмущения и дополнительных граничных условий; задачи теплообмена для движущихся жидкостей.
В четвертом издании существенно доработан методический комплекс, оно содержит задачи к обоим разделам учебника.
Соответствует актуальным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования и профессиональным требованиям.
Для студентов вузов, научно-технических работников, специализирующихся в области математики, теплофизики и теплотехники.
Книга является учебником по термодинамике для высших технических учебных заведений. В ней излагаются основы термодинамики и дается их приложение к теории тепловых двигателей и холодильных установок. В первой части книги рассматриваются законы термодинамики, газовые процессы и циклы, во второй части - теория реальных газов и водяного пара, паровые процессы и циклы паровых и холодильных установок, в третьей части - основы химической термодинамики. Книга весьма существенно переработана и дополнена.
