Theoretische Physik: 4 Thermodynamik und statistische Physik
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Inhaltsverzeichnis 1 2 Phänomenologische Begründung der Thermodynamik. 1 1.1 Entwicklung der Thermodynamik. 2 1.2 Was ist Thermodynamik?. 8 1.3 Temperatur, Zustandsgrößen und Zustandsänderungen . 11 1.4 Arbeit und Wärme. 18 1.5 Die idealen Gasgesetze. 20 1.6 Der erste Hauptsatz. 22 1.7 Der zweite Hauptsatz (1. Teil). 28 1.8 Der zweite Hauptsatz (2. Teil). 38 Aufgaben. 43 Lösungen zu den Aufgaben. 46 Ausführliche Lösungen zu den Aufgaben . 47 Literatur. 53 Statistische Begründung der Thermodynamik. 55 2.1 Das Grundpostulat der statistischen Physik.
56 2.2 Statistische Definition der absoluten Temperatur . 73 2.3 Statistische Definition der Entropie. 77 2.4 Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung . 81 Aufgaben. 91 Lösungen zu den Aufgaben. 94 Ausführliche Lösungen zu den Aufgaben . 95 Literatur. 101 3 Einfache thermodynamische Anwendungen. 103 3.1 Thermodynamische Funktionen . 104 3.2 Extremaleigenschaften, Gleichgewicht und Stabilität. 113 3.3 Das ideale Gas. 116 3.4 Das Van-der-Waals-Gas .123 3.5 Der Joule-Thomson-Effekt. 125 3.6 Allgemeine Kreisprozesse und der Carnot'sche Wirkungsgrad. 127 XIII
XIV I Inhaltsverzeichnis 3.7 Chemisches Potenzial und Phasenübergänge . 130 Aufgaben. 136 Lösungen zu den Aufgaben.138 Ausführliche Lösungen zu denAufgaben . 139 Literatur. .143 4 Ensembles und Zustandssummen. 145 4.1 Ensembles. 146 4.2 Die kanonische Zustandssumme. 149 4.3 Großkanonische Zustandssumme und großkanonisches Potenzial. 158 4.4 Ideales Gas im Schwerefeld . 161 4.5 Chemische Reaktionen idealer Gasgemische. 163 4.6 Einfache Modelle für magnetische Systeme . 168 So geht's weiter. 172 Aufgaben. 175 Lösungen zu den
Aufgaben. 177 Ausführliche Lösungen zu denAufgaben . 178 Literatur. 182 5 Quantenstatistik. 183 5.1 Grundlagen der Quantenstatistik. 184 5.2 Besetzungszahldarstellung. 186 5.3 Ideale Quantengase . 188 5.4 Ideale Fermi-Gase. 191 5.5 Ideale Bose-Gase. 193 5.6 Relativistische ideale Quantengase. 199 5.7 Wärmekapazität fester Körper. 204 So geht's weiter. 209 Aufgaben . 215 Lösungen zu den Aufgaben. 217 Ausführliche
Lösungen zu denAufgaben . 218 Literatur. 223 Abbildungsnachweis. 225 Sachverzeichnis . 227 |
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