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Erster Band des zweibändigen Werks "Physik für Chemiker" für Studenten der Chemie im Grundstudium.

 

Aus dem Inhalt:

Teil I Physikalische und mathematische Grundlagen // 1 Physikalische Grundlagen 3 / 1.1 Eine Mischung aus Theorie und Experiment 4 / 1.2 Einheiten machen Angaben vergleichbar 5 / 1.3 Großes und Kleines handlicher geschrieben 7 / 1.4 Dimensionen jenseits von Raum und Zeit 9 / 1.5 Auf weiche Zahlen es wirklich ankommt 10 / 1.6 Wie genau ist genau? 11 // 2 Mathematische Grundlagen 15 / 2.1 Rechnen mit Potenzen und Logarithmen 16 / 2.2 Rechnen mit Vektoren 18 / 2.3 Rechnen mit Winkeln 24 / 2.4 Keine Angst vor Funktionen 26 / 2.5 Funktionen ableiten 28 / 2.6 Funktionen integrieren 30 / 2.7 Einfache Differenzialgleichungen 31 / Zusammenfassung 34 // Teil II Mechanik // 3 Bewegungen 39 / 3.1 Verschiebungen geben Ortsveränderungen an 40 / 3.2 Es gibt verschiedene Arten von Geschwindigkeit 41 / 3.3 Mit Beschleunigung werden Teilchen schneller oder langsamer 43 / 3.4 Bei Kreisbewegungen ändert sich ständig die Richtung 44 // 4 Newtons Axiome 47 / 4.1 Erstes Newton'sches Axiom: Massen sind träge 48 / 4.2 Die Masse bestimmt die Trägheit 48 / 4.3 Zweites Newton'sches Axiom: Kräfte bewirken Aktionen 49 / 4.4 Die Kraft, die wir Gewicht nennen 50 / 4.5 Kräfte sind Vektoren 50 / 4.6 Vier Grundkräfte sind die Basis für alle anderen Kraftarten 51 / 4.7 Drittes Newton'sches Axiom: Jede Aktion erzeugt eine Reaktion 52 / 4.8 Kräfte halten Objekte auf Kreisbahnen 53 / 4.9 Reibung bremst Bewegungen ab 53 / 4.10 Auch Fluide widersetzen sich Bewegungen 54 // 5 Energie und Arbeit 57 / 5.1 Arbeit ist das Resultat wirkender Kräfte 58 / 5.2 Leistung ist Arbeit pro Zeit 60 / 5.3 Energie ist gespeicherte Arbeit 60 / 5.4 In Bewegung steckt kinetische Energie 61 / 5.5 Die potenzielle Energie hängt von der Lage ab 61 / 5.6 Energie bleibt immer erhalten 62 // 6 Impuls 65 / 6.1 Impuls ist der Schwung eines Teilchens 66 / 6.2 Zusammenstöße fallen in verschiedene Kategorien 67 / 6.3 Stöße üben viel Kraft in kurzer Zeit aus 67 / 6.4 Bei elastischen Stößen prallen die Teilchen voneinander ab 68 / 6.5 Die Elastizität eines Teilchens bestimmt sein Verhalten bei einem Stoß 69 / 6.6 Inelastische Stöße verändern die Teilchen 69 // 7 Drehbewegungen 71 / 7.1 Bei Drehungen kommt es auf den Winkel an 72 / 7.2 Auch in Drehungen steckt kinetische Energie 73 / 7.3 Drehmomente verändern Rotationen 74 / 7.4 Der Schwerpunkt steht für das ganze Objekt 75 / 7.5 Der Drehimpuls als Schwung einer Rotation 76 // 8 Mechanik deformierbarer Körper 79 / 8.1 Zugkräfte machen länger und dünner 80 / 8.2 Druck bewirkt das Gegenteil von Zug 81 / 8.3 Scherung verzerrt Körper in sich 82 / 8.4 Die Materialkonstanten hängen zusammen 82 / 8.5 In der Verformung steckt Energie 82 // 9 Fluide 85 / 9.1 Die Dichte verrät die Kompaktheit eines Objekts 86 / 9.2 Druck wirkt in alle Richtungen 87 / 9.3 Schweredruck erzeugt Auftrieb 89 / 9.4 Fluide halten zusammen 90 / 9.5 Je schneller es fließt, desto kleiner der Druck 91 / 9.6 Fluide leisten Widerstand 92 // 10 Schwingungen 95 / 10.1 Harmonisch auf und ab 96 / 10.2 Potenzielle und kinetische Energie wechseln sich ab 98 / 10.3 Pendel sind rotierende Oszillatoren 99 / 10.4 Gedämpfte Schwingungen klingen mit der Zeit ab 101 / 10.5 Schwingungen sind ansteckend 102 // 11 Wellen 105 / 11.1 Wellen sind Schwingungen, die sich ausbreiten 106 / 11.2 Harmonische Wellen sind sinusförmig 108 / 11.3 Wellen transportieren Energie 110 / 11.4 Eine bewegte Schallquelle klingt anders 111 / 11.5 Wellen suchen nach dem schnellsten Weg 112 / 11.6 Wellen können einander verstärken oder auslöschen 115 / 11.7 Stehende Wellen sind ausdauernde Schwingungen 117 / 11.8 Komplexe Wellen lassen sich in Einzelwellen zerlegen 119 / Zusammenfassung 120 // Teil III Thermodynamik // 12 Temperatur und der Nullte Hauptsatz der Thermodynamik 127 / 12.1 Nullter Hauptsatz: Temperatur ist eine Zustandsgröße 128 / 12.2 Thermometer geben Temperaturen in verschiedenen Einheiten an 129 / 12.3 Wärme dehnt Stoffe aus 131 // 13 Die kinetische Gastheorie 133 / 13.1 Das ideale Gas ist ein Modell für stark verdünnte Gase 134 / 13.2 Wärme ist Bewegungsenergie der Teilchen 136 / 13.3 Die Energie verteilt sich gleichmäßig auf alle Freiheitsgrade 138 / 13.4 Gasteilchen fliegen von Kollision zu Kollision 139 / 13.5 Reale Gase verhalten sich ähnlich wie ideale Gase 140 // 14 Wärme und der Erste Hauptsatz der Thermodynamik 143 / 14.1 Zugeführte Wärme verteilt sich auf die Freiheitsgrade 144 / 14.2 Wärme und Arbeit tragen zur inneren Energie bei 146 / 14.3 Gase haben zwei verschiedene Wärmekapazitäten 147 / 14.4 Die Arbeit hängt vom Weg ab 148 / 14.5 Ohne Wärmeaustausch ändert nur die Arbeit die innere Energie 150 / 14.6 Wärme kann auch in Phasenübergänge wandern 151 // 15 Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik 155 / 15.1 Wärme kann nicht vollständig in Arbeit überführt werden 156 / 15.2 Ein idealisiertes Modell für den maximalen Wirkungsgrad 158 / 15.3 Entropie entwertet Energie 159 // 16 Wärmeübertragung 165 / 16.1 Wärme wandert auf drei verschiedenen Wegen 166 / 16.2 Wärmeleitung folgt ähnlichen Gesetzen wie elektrischer Strom 167 / 16.3 Konvektion transportiert große Wärmemengen durch Teilchenströme 168 / 16.4 Wärmestrahlung kommt ohne Kontakt aus 169 / Zusammenfassung 171 // Serviceteil / Glossar 176 / Antworten 183 / Literatur 188 / Stichwortverzeichnis 189