КнигоПровод.Ru22.11.2024

/Наука и Техника

Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур — Пригожин И., Кондепуди Д.
 Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур
Учебное издание
Пригожин И., Кондепуди Д.
год издания — 2002, кол-во страниц — 461, ISBN — 5-03-003538-9, тираж — 5000, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, масса книги — 720 гр., издательство — Мир
серия — Лучший зарубежный учебник
КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ
MODERN THERMODYNAMICS
From Heat Engines to Dissipative Structures
Dilip Kondepudi
Professor of Chemistry, Wake Forest University
Ilуа Prigogine
Director, International Solvay Institutes and
Regental Professor, University of Texas at Austin
John Wiley & Sons 1999
Пер. с англ. Ю. А. Данилова и В. В. Белого
Формат 70x100 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная
ключевые слова — термодинамик, диссипатив, энтроп, энтальп, гиббс, бифуркац, Онсагер

Учебное издание, в котором последовательно изложена равновесная, линейная и нелинейная неравновесная термодинамика, причём последняя как общая теория неравновесных процессов. Книга богато иллюстрирована, в ней приведены исторические сведения, упражнения с решениями, а также компьютерные программы. Особый интерес представляет то обстоятельство, что многие основополагающие понятия неравновесной термодинамики созданы при непосредственном участии одного из авторов лаурета Нобелевской премии И. Р. Пригожина. Тематика книги относится к фундаментальным разделам естествознания.

Для студентов, аспирантов и преподавателей вузов, а также физиков, химиков, биологов и инженеров.

В мире неустойчивости и эволюции к новым организованным структурам решать «судьбу» системы могут очень малые возмущения, часто выходящие за экспериментальный контроль. Одно из наиболее глубоких следствий неравновесной термодинамики проявляется в дуалистичности необратимого процесса: как разрушителя порядка вблизи равновесия и как создателя порядка вдали от равновесия. Для систем, далёких от равновесия, не выполняются общие экстремальные принципы, определяющие новое состояние системы. Неравновесные системы могут развиваться непредсказуемо и при одном и том же наборе условий переходить к разным состояниям, причиной тому могут быть флуктуации, малые неоднородности, дефекты и другие случайные факторы.

Фундаментальное свойство неравновесных систем проявляется в способности осуществлять «порядок через флуктуации». Время, или лучше направление времени, - фундаментальное экзистенциальное измерение человеческой жизни. Течение времени универсально. Мы дети, а не предки эволюции.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие к русскому изданию5
Предисловие7
Для чего ещё одна книга по термодинамике?7
Благодарности14
Указание для преподавателей16
 
I. Экскурс в историю. От тепловых двигателей до космологии
 
1. Основные понятия17
Введение17
1.1. Термодинамические системы18
1.2. Равновесные и неравновесные системы20
1.3. Температура, теплота и количественные газовые законы22
1.4. Состояния вещества и уравнение Ван дер Ваальса30
Приложение 1.1. Частные производные35
Приложение 1.2. Процедуры из пакета программ Mathematica36
Литература38
Источники данных38
Примеры38
Упражнения40
2. Первое начало термодинамики43
Идея сохранения энергии в потоке новых открытий43
2.1. Природа теплоты44
2.2. Первое начало термодинамики: сохранение энергии48
2.3. Простейшие приложения первого начала термодинамики57
2.4. Термохимия. Сохранение энергии в химических реакциях61
2.5. Степень полноты реакции. Химическая переменная69
2.6. Сохранение энергии при протекании ядерных реакций71
Литература73
Источники данных73
Примеры74
Упражнения75
3. Второе начало термодинамики и стрела времени78
3.1. Рождение второго начала78
3.2. Абсолютная шкала температур86
3.3. Второе начало и понятие энтропии88
3.4. Энтропия в обратимых и необратимых процессах94
3.5. Примеры изменений энтропии, вызванных необратимыми процессами. 102
3.6. Изменения энтропии, обусловленные фазовыми переходами105
3.7. Энтальпия идеального газа106
3.8. Некоторые замечания относительно второго начала термодинамики и
необратимых процессов		107
Литература108
Источники данных109
Примеры109
Упражнения110
4. Роль энтропии в химических реакциях112
4.1. Химический потенциал и химическое сродство — движущая сила
химических реакций		112
4.2. Общие свойства химического сродства120
4.3. Производство энтропии, обусловленное диффузией122
4.4. Общие свойства энтропии123
Литература126
Примеры126
Упражнения127
 
II. Равновесная термодинамика
 
5. Принципы экстремумов и общие термодинамические соотношения129
Принципы экстремумов в Природе129
5.1. Принципы экстремумов и второе начало термодинамики129
5.2. Общие термодинамические соотношения139
5.3. Свободная энергия Гиббса образования и химический потенциал142
5.4. Соотношения Максвелла145
5.5. Экстенсивные свойства и парциальные молярные величины147
5.6. Поверхностное натяжение148
Литература152
Источники данных153
Примеры153
Упражнения155
6. Основы термодинамики газов, жидкостей и твёрдых тел157
Введение157
6.1. Термодинамика идеальных газов157
6.2. Термодинамика реальных газов161
6.3. Термодинамические величины и соотношения для чистых жидкостей и
твёрдых тел		170
Литература172
Источники данных173
Примеры173
Упражнения174
7. Фазовые переходы176
Введение176
7.1. Фазовое равновесие и фазовые диаграммы176
7.2. Правило фаз Гиббса и теорема Дюгема182
7.3. Двухкомпонентные и трёхкомпонентные системы185
7.4. Построение. Максвелла и правило рычага190
7.5. Фазовые переходы192
Литература196
Источники данных196
Примеры196
Упражнения197
8. Растворы199
8.1. Идеальные и неидеальные растворы199
8.2. Коллигативные свойства204
8.3. Растворимость и условия термодинамического равновесия211
8.4. Функция смешения и избыточные функции217
8.5. Азеотропия221
Литература222
Дополнительная литература222
Источники данных222
Примеры223
Упражнения224
9. Химические превращения227
9.1. Превращения вещества227
9.2. Скорости химических реакций229
9.3. Химическое равновесие и закон действующих масс235
9.4. Принцип детального равновесия240
9.5. Производство энтропии в химических реакциях243
Приложение 9.1. Процедуры из пакета программ Mathematica247
Литература249
Источники данных249
Примеры249
Упражнения251
10. Поля и внутренние степени свободы254
Многие грани химического потенциала254
10.1. Химический потенциал во внешнем поле254
10.2. Мембраны и электрохимические ячейки259
10.3. Диффузия267
10.4. Химический потенциал для внутренней степени свободы272
Литература276
Источники данных276
Примеры276
Упражнения277
11. Термодинамика излучения279
Введение279
11.1. Плотность энергии и интенсивность теплового излучения279
11.2. Уравнение состояния282
11.3. Энтропия и адиабатические процессы285
11.4. Теорема Вина286
11.5. Химический потенциал теплового излучения287
11.6. Вещество, излучение и нулевой химический потенциал289
Литература291
Примеры291
Упражнения292
 
III. Флуктуации и устойчивость
 
12. Теория устойчивости Гиббса293
12.1. Классическая теория устойчивости293
12.2. Тепловая устойчивость294
12.3. Механическая устойчивость295
12.4. Устойчивость, и флуктуации числа молей297
Литература299
Упражнения299
13. Критические явления и конфигурационная теплоёмкость300
Введение300
13.1. Устойчивость и критические явления300
13.2. Устойчивость и критические явления в бинарных растворах302
13.3. Конфигурационная теплоёмкость305
Дополнительная литература307
Упражнения307
14. Устойчивость и флуктуации, основанные на производстве энтропии308
14.1. Устойчивость и производство энтропии308
14.2. Термодинамическая теория флуктуации312
Литература317
Упражнения317
 
IV. Линейная неравновесная термодинамика
 
15. Неравновесная термодинамика. Основные положения319
15.1. Локальное равновесие319
15.2. Локальное производство энтропии322
15.3. Уравнение материального баланса323
15.4. Сохранение энергии в открытых системах326
15.5. Уравнение баланса энтропии330
Приложение 15.1. Производство энтропии332
Литература335
Упражнения335
16. Неравновесная термодинамика. Линейный режим337
16.1. Линейные феноменологические законы337
16.2. Соотношения взаимности Онсагера и принцип симметрии339
16.3. Термоэлектрические явления344
16.4. Диффузия347
16.5. Химические реакции352
16.6. Теплопроводность в анизотропных твердых телах358
16.7. Электрокинетические явления. Соотношение Саксена359
16.8. Термодиффузия361
Литература366
Дополнительная литература366
Упражнения366
17. Неравновесные стационарные состояния и их устойчивость. Линейный режим368
17.1. Стационарные состояния в неравновесных условиях36S
17.2. Теорема о минимуме производства энтропии374
17.3. Изменение производства энтропии во времени и устойчивость
стационарного состояния		383
Литература384
Упражнения385
 
V. Порядок через флуктуации
 
18. Нелинейная термодинамика387
18.1. Системы, далёкие от равновесия387
18.2. Общие свойства производства энтропии388
18.3. Устойчивость неравновесных стационарных состояний389
18.4. Линейный анализ устойчивости394
Приложение 18.1398
Приложение 18.2400
Литература401
Упражнения402
19. Диссипативные структуры404
19.1. Конструктивная роль необратимых процессов404
19.2. Потеря устойчивости, бифуркации и нарушение симметрии405
19.3. Нарушение хиральной симметрии и жизнь408
19.4. Химические колебания414
19.5. Структуры Тьюринга и распространяющиеся волны420
19.6. Структурная неустойчивость и биохимическая эволюция425
Приложение 19.1: Программы Mathematica426
Литература428
Дополнительная литература429

Книги на ту же тему

  1. Парадоксы мира нестационарных структур, Ахромеева Т. С., Курдюмов С. П., Малинецкий Г. Г., 1985
  2. От существующего к возникающему: Время и сложность в физических науках, Пригожин И., 1985
  3. Образование структур при необратимых процессах: Введение в теорию диссипативных структур, Эбелинг В., 1979
  4. Синергетика: Сборник статей, Рязанов А. И., Суханов А. Д., сост., 1984
  5. Фазовые переходы и критические явления, Стенли Г., 1973
  6. Теория необратимых процессов, Честер Д., 1966
  7. Новое в синергетике: Взгляд в третье тысячелетие, Малинецкий Г. Г., Курдюмов С. П., ред., 2002
  8. Введение в нелинейную физику: От маятника до турбулентности и хаоса, Заславский Г. М., Сагдеев Р. З., 1988
  9. Автоволновые процессы, Васильев В. А., Романовский Ю. М., Яхно В. Г., 1987
  10. Тепловые автоволны в нормальных металлах и сверхпроводниках, Гуревич А. В., Минц Р. Г., 1987
  11. Химическая термодинамика, Мюнстер А., 1971
  12. Методы статистической термодинамики в физической химии. Учебное пособие, Смирнова Н. А., 1973
  13. Сборник задач по технической термодинамике. — 5-е изд., перераб., Рабинович О. М., 1973
  14. Техническая термодинамика. Тепломассообмен, Мирам А. О., Павленко В. А., 2011
  15. Моделирование теплоэнергетического оборудования, Кутателадзе С. C., Ляховский Д. Н., Пермяков В. А., 1966
  16. Эволюция биосферы. — 2-е изд., доп., Камшилов М. М., 1979
© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.ru