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Hochschullehrbuch für Studenten der Physik, Chemie und Ingenieurwissenschaften, in dem didaktisch geschickt die makroskopische Thermodynamik mit der mikroskopischen statistischen Physik verknüpft wird.

 

 

 

 

Aus dem Inhalt:

Vorwort 7 / Vorwort zur deutschen Ausgabe 11 // Kapitel 1 Die Energie in der Physik der Wärme 15 / 1.1 Das thermische Gleichgewicht 16 / 1.2 Das ideale Gas 21 / 1.3 Gleichverteilung der Energie 29 / 1.4 Wärme und Arbeit 32 / 1.5 Kompressionsarbeit 35 / 1.6 Wärmekapazitäten 43 / 1.7 Raten von Prozessen 53 // Kapitel 2 Der zweite Hauptsatz 65 / 2.1 Zweizustandssysteme 66 / 2.2 Das Einstein-Modell eines Festkörpers 70 / 2.3 Wechselwirkende Systeme 72 / 2.4 Große Systeme 77 / 2.5 Das ideale Gas 85 / 2.6 Entropie 91 // Kapitel 3 Wechselwirkungen und Konsequenzen 103 / 3.1 Temperatur 104 / 3.2 Entropie und Wärme 111 / 3.3 Paramagnetismus 117 / 3.4 Mechanisches Gleichgewicht und Druck 127 / 3.5 Diffusives Gleichgewicht und chemisches Potential 135 / 3.6 Zusammenfassung und ein Ausblick 139 // Kapitel 4 Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen 143 / 4.1 Wärmekraftmaschinen 144 / 4.2 Kältemaschinen 149 / 4.3 Reale Wärmekraftmaschinen 153 / 4.4 Echte Kältemaschinen 160 // Kapitel 5 Freie Energie und chemische Thermodynamik 173 / 5.1 Freie Energie als verfügbare Arbeit 174 / 5.2 Die freie Energie treibt ins Gleichgewicht 186 / 5.3 Phasenumwandlungen reiner Stoffe 192 / 5.4 Phasenumwandlungen von Mischungen 212 / 5.5 Verdünnte Lösungen 226 / 5.6 Chemisches Gleichgewicht 235 // Kapitel 6 Boltzmann-Statistik 247 / 6.1 Der Boltzmann-Faktor 248 / 6.2 Mittelwerte 257 / 6.3 Der Gleichverteilungssatz 267 / 6.4 Die Maxwell'sche Geschwindigkeitsverteilung 270 / 6.5 Zustandssummen und freie Energie 276 / 6.6 Zustandssummen für zusammengesetzte Systeme 278 / 6.7 Noch einmal: das ideale Gas 280 // Kapitel 7 Quantenstatistik 287 / 7.1 Der Gibbs-Faktor 288 / 7.2 Bosonen und Fermionen 293 / 7.3 Entartete Fermi-Gase 302 / 7.4 Schwarzkörper Strahlung 320 / 7.5 Debye-Theorie der Festkörper 340 / 7.6 Bose-Einstein-Kondensation 347 // Kapitel 8 Systeme wechselwirkender Teilchen 361 / 8.1 Schwach wechselwirkende Gase 362 / 8.2 Das Ising-Modell eines Ferromagneten 374 // Anhang A Elemente der Quantenmechanik 393 / A.1 Belege für den Welle-Teilchen-Dualismus 394 / A.2 Wellenfunktionen 396 / A.3 Wellenfunktionen mit wohldefinierter Energie 404 / A.4 Drehimpuls 410 / A.5 Systeme mit vielen Teilchen 416 / A. 6 Quantenfeldtheorie 417 // Anhang B Mathematische Ergebnisse 421 / B. 1 Gauß'sche Integrale 422 / B.2 Die Gamma-Funktion 425 / B.3 Die Stirling-Näherung 427 / B.4 Die Oberfläche einer d-dimensionalen Hyperkugel 430 / B.5 Integrale der Quantenstatistik 432 // Leseempfehlungen 437 / Thermodynamische Eigenschaften ausgewählter Stoffe 443 / Register 445