Thermodynamik: Von der Mikrophysik zur Makrophysik

Description

Das Verständnis der Thermodynamik ist Voraussetzung für die moderne Physik, Chemie, Biologie und die heutige Technik sowie für das Energieproblem, dem sich die Menschheit gegenüber sieht. Dieses Buch vermittelt eine Einführung in die Prinzipien, Methoden und Ergebnisse der Thermodynamik auf der Basis einer mikroskopischen Begründung: die Größen Temperatur, Wärme und Entropie werden auf die Eigenschaften der Atome und auf ihr Zusammenwirken zurückgeführt. Dabei wird der historische Hintergrund unserer Erkenntnis nicht aus den Augen gelassen. Von den vielfältigen Anwendungen der Thermodynamik werden die wichtigsten ausführlich besprochen: die thermischen Eigenschaften der Materie, die Energieumwandlung, das Energieproblem und seine Nebenwirkungen, Wärmeisolation, Entropieproduktion, Nanotechnologie usw. Als Basis aller dieser Themen fungieren die vier Hauptsätze der Thermodynamik. Ein thermodynamisches Energiefunktional dient als Grundlage für die Klassifikation der Response- und Transportkoeffizienten, deren Vielfalt in einem natürlich geordneten Schema verständlich und überschaubar wird. Front Matter....Pages i-xvi Front Matter....Pages 1-1 Einführung....Pages 3-49 Was ist Temperatur?....Pages 51-92 Zwei interessante Modellsysteme: Idealer Paramagnet und idealer Kristall....Pages 93-112 Erster Hauptsatz der Thermodynamik, Wärme und Arbeit....Pages 113-131 Die Entropie....Pages 133-185 Wechselwirkung zwischen Systemen und Boltzmann–Verteilung....Pages 187-212 Front Matter....Pages 213-213 Geräte und Maschinen zur Energieumwandlung....Pages 215-286 Das Energieproblem....Pages 287-333 Front Matter....Pages 335-335 Phasen und Gleichgewichtseigenschaften reiner Stoffe....Pages 337-382 Transportprozesse....Pages 383-438 Systeme wechselwirkender Teilchen*....Pages 439-515 Front Matter....Pages 517-517 Thermodynamische Potenziale....Pages 519-561 Schwankungserscheinungen....Pages 563-592 Back Matter....Pages 593-627