Теория теплоты, как и теория электричества, имеет два аспекта. Феноменологическая теория теплоты — термодинамика — оперирует такими понятиями макромира, как температура, количество теплоты и т. п. Эти величины непосредственно измеримы. Экспериментально установленные законы термодинамики имеют то преимущество, что они не опираются ни на какие гипотезы.
С другой стороны, именно для законов термодинамики, таких, например, как закон возрастания энтропии, чувствуется потребность в более глубоком их обосновании. Это обоснование дает статистическая теория, которая основана на атомистических представлениях и поэтому обладает большей наглядностью.
В теории теплоты нередко бывает полезно взглянуть на существо излагаемого материала с точки зрения того и другого метода, но обычно термодинамическая и статистическая теории излагаются по отдельности. Это вовсе не означает, что между ними имеется непроходимая грань.
Предлагаемая вниманию читателя книга А. Зоммерфельда посвящена изложению основ термодинамики и статистической физики. Она является пятым, хронологически последним, томом серии «Лекции по теоретической физике» и вышла уже после смерти автора. Зоммерфельд не успел закончить подготовку книги к печати, и это было выполнено Боппом и Мейкснером.
По сравнению с другими томами, которые, как правило, содержали изложение избранных вопросов данной дисциплины, в настоящей книге круг рассматриваемых проблем отличается значительно большей полнотой.
Книга представляет собой пятый том курса общей физики, созданного преподавателями Калифорнийского университета в Беркли.
Особенность книги в том, что вопросы статистической физики, кинетики и термодинамики рассмотрены в конце курса, а не после механики, как обычно. Это делает изложение более строгим, интересным и наглядным, позволяет оперировать с разными простыми системами, как, например, идеальный газ и система нескольких спинов в магнитном поле.
В книге приводится большое количество примеров и задач.
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.
Учебное пособие содержит систематическое изложение раздела курса теоретической физики “Статистическая физика и термодинамика”. Оно написано в соответствии с требованиями государственного стандарта по специальности 032200.00 (физика с дополнительной специальностью) и специальности 032200 (физика).
В учебном пособии излагается краткий курс лекций по статистической физике и термодинамике (теоретическая физика). Курс составлен в соответствии с Государственным стандартом по теоретической физике и с программой, изложенной в учебно-методическом пособии: Технологии и содержание обучения: физические дисциплины / Под ред. В.В. Майера. - Глазов: ГГПИ, 2004. В учебном пособии также приводятся элементы соответствующего школьного материала и примеры решения некоторых задач. Основой настоящего пособия следует считать переработанное печатное издание: Саранин В.А. Статистическая физика и термодинамика. Краткий курс: Учебное пособие. -Глазов: ГГПИ, 2001. - 48 с. Для студентов и преподавателей физико-математических факультетов педагогических институтов.
