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大学演習 熱学・統計力学

東京大学名誉教授 理博 久保亮五 編/
久保亮五・市村 浩・碓井恒丸・橋爪夏樹 執筆

A5判/490頁/定価4536円(本体4200円+税8%)/1961年3月
ISBN978-4-7853-8014-4 (旧ISBN4-7853-8014-4)

※1998年に修訂版を刊行しました※

【目 次】

1 熱力学的状態,熱力学第1法則
 1.1 熱力学の対象
 1.2 熱平衡の概念(熱力学第0法則)
 1.3 熱力学的な接触
 1.4 熱力学的な量
 1.5 変化の過程
 1.6 熱力学第1法則
 1.7 熱量
 1.8 無限小過程についての熱力学第1法則
 1.9 温度
 1.10  熱容量,比熱
 1.11  状態方程式
 1.12  独立変数の変更
 例題/演習問題/問題解答

2 熱力学第2法則とエントロピー
 2.1 可逆過程と不可逆過程
 2.2 補助定理(Carnotサイクル)
 2.3 熱力学第2法則
 2.4 一般的なCarnotサイクルの効率
 2.5 絶対温度
 2.6 任意のサイクルに関するClausiusの不等式
 2.7 エントロピー
 2.8 エントロピーの相加性
 2.9 第2法則の一般的表現
 2.10  実際に起る変化の向き
 2.11  最大仕事と最小仕事
 例題/演習問題/問題解答

3 熱力学函数平衡条件
 3.1 熱力学函数
 3.2 Legendre 変換
 3.3 Gibbs-Duhemの関係
 3.4 若干の熱力学的量の定義および熱力学関係式
 3.5 熱力学第3法則(Nernst-Planckの定理)
 3.6 二つの系のあいだの平衡
 3.7 与えられた環境のもとにおける熱平衡条件
 3.8 熱力学の不等式
 3.9 Le Chatelier-Brownの原理
 例題/演習問題/問題解答

4 相平衡および化学平衡
 4.1 相
 4.2 純粋物質の異なる相のあいだの平衡
 4.3 表面張力
 4.4 異なる相にある多成分系の平衡
 4.5 Gibbsの相律
 4.6 気体の化学ポテンシャル
 4.7 液体および固体における化学ポテンシャル,飽和蒸気圧
 4.8 理想希薄溶液
 4.9 理想溶液(理想的固溶体)と正則溶液
 4.10  溶液の濃度のあらわし方
 4.11  活動度および活動度係数
 4.12  強電解質溶液
 4.13  化学平衡
 4.14  電池の熱力学
 4.15  熱力学第3法則の応用
 例題/演習問題/問題解答

5 統計力学の原理
 5.1 微視的状態
 5.2 統計力学的な見方
 5.3 等重率の原理とミクロカノニカル集団
 5.4 巨視的状態の熱力学的重率とエントロピー
 5.5 状態数および状態密度
 5.6 統計熱力学的に正常な系
 5.7 二つの系の接触
 5.8 準静的断熱過程
 5.9 接触する二つの系の平衡
 5.10  熱力学の基本法則
 5.11  最も確からしい状態,ゆらぎ
 5.12  カノニカル分布
 5.13  一般的なカノニカル分布
 5.14  分配函数と熱力学函数
 5.15  Fermi統計,Bose統計,Boltzmann統計
 5.16  エントロピーの一般的な定義
 例題/演習問題/問題解答

6 カノニカル分布の応用
 6.1 分配函数Z(β)の一般的性質
 6.2 大きい系についての漸近評価
 6.3 漸近評価と熱力学函数のLedendre変換
 6.4 大分配函数Ξ
 6.5 一般的なカノニカル分布に関する分配函数
 6.6 古典的位置分布函数
 6.7 密度行列
 例題/演習問題/問題解答

7 気体の統計熱力学
 7.1 理想気体の分配函数
 7.2 気体分子の内部自由度と分配函数
 7.3 混合理想気体
 7.4 分子間相互作用
 7.5 クラスター展開
 例題/演習問題/問題解答

8 Fermi統計とBose統計の応用
 8.1 Fermi統計の基本公式
 8.2 Fermi分布函数
 8.3 結晶体内電子のエネルギーバンド
 8.4 空孔
 8.5 半導体
 8.6 Bose統計,液体ヘリウム
 例題/演習問題/問題解答

9 強い相互作用をもつ系
 9.1 分子場の近似
 9.2 Bragg-Williamsの近似
 9.3 協力現象
 9.4 荷電粒子系に対する平均ポテンシャル
 9.5 Debye-Hueckelの理論
 9.6 粒子系の分布函数
 例題/演習問題/問題解答

10 ゆらぎと運動論
 10.1  ゆらぎ
 10.2  衝突数
 10.3  Boltzmannの輸送方程式
 例題/演習問題/問題解答



         

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