Topics in Physics: From the Standpoint of Generalized Thermodynamics

دسته بندی: ترمودینامیک و مکانیک آماری
ویرایش:  
نویسندگان: Finck J.L.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 282 
زبان: English 
فرمت فایل : DJVU (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 6 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 59,000

N.Y.: Bookman Associates, 1962. — XVI + 264 p.: illus. ترمودینامیک رفتار انرژی و حرارتی همه سیستم‌ها و فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را ایجاد می‌کند. شرایط کلی. با این حال، در شکل کلاسیک این نظریه به طور کلی با سیستم های ایستا و فرآیندهای شبه استاتیکی مرتبط است. هنگامی که در مورد موارد واقعی که لزوما ایستا نیستند به کار می‌رویم، متوجه می‌شویم که نظریه کلاسیک در مواقعی با مشاهده سازگار نیست. به همین دلیل است که دانشمندان به دنبال رویکردهای جدیدی مانند نظریه های جنبشی و آماری، به عنوان مکمل و گاهی به عنوان جایگزین کامل ترمودینامیک کلاسیک هستند. سوالات بسیاری و اخیراً با توجه به کاربرد ترمودینامیک در پدیده های بیولوژیکی، به ویژه با توجه به معنای قانون دوم، تردیدهایی مطرح شده است. همچنین در توضیح پدیده های دمای پایین مانند رفتار هلیوم مایع II با مشکلات زیادی مواجه شده است. به نظر می رسد که ترمودینامیک کلاسیک، با وجود عظمت و سادگی، به بن بست رسیده است! چه چیزی در این نظریه مانع ادامه مسیرهای فکری ما توسط بویل، گی-لوساک، بلک، کارنو، مایر، ژول، کلازیوس، هلمهولتز، کلوین، گیبز و بسیاری دیگر می‌شود؟ خوب می‌توانیم به این سؤال فکر کنیم. در مورد نظریه‌های سینتیکی و آماری، چه آرامشی می‌توانیم از آنها بگیریم؟ موفقیت های آنها در توضیح رفتار ماده فراتر از حالت های گازهای ضعیف شده و اشکال بلوری کامل چندان چشمگیر نیست. اشاره مداوم به انحرافات از گاز «کامل» یا راه حل «کامل» یا حالت «کامل» کم و بیش اعتراف به ضعف است. چرا ما نمی توانیم بدون طفره رفتن از لحاظ انحرافات از حالت هایی که در طبیعت وجود ندارند، یک حمله جبهه ای انجام دهیم؟ دلایل زیادی وجود دارد - از جمله عدم آگاهی از خواص فیزیکی موجودات میکروسکوپی، همراه با مشکلات غیرقابل حل ریاضی. ترمودینامیک کلاسیک، همانطور که فرموله شده است. ، در گذشته خدمت بزرگی به سایر علوم داشته است. با این حال، با اکتشافات جدید در حالت جامد و فیزیک کوانتومی، و با گسترش علوم شیمی و فیزیکی در مهندسی و زیست‌شناسی، در زمینه دماها و فشارهای پایین و بالا، متوجه می‌شویم که پیشرفت کلاسیک چندان خوشحال کننده نیست. نویسنده درمی‌یابد که در طول سال‌ها محدودیت‌های جدی به مفاهیم اساسی ترمودینامیک و مکانیک (که نظریه‌های جنبشی و آماری به آن بستگی دارند) ناآگاه رخنه کرده است. توجه به این مفاهیم اساسی به همراه پیامدهای تعمیم آنها، هدف اصلی این کتاب است. مطالب< /em>
ترمودینامیک کلاسیک
مقدمه
معادله حالت
برخی ملاحظات ریاضی
قانون بقای انرژی
مفهوم دما. مقیاس دما
ویژگی های کالریمتری
کلوین — اصول پلانک و کلازیوس: چرخه کارنو
مقیاس دمایی ترمودینامیکی: آنتروپی
توابع بالقوه ترمودینامیکی
خواص سیالات
سیستم عمومی ترمودینامیک گیبس
ترمودینامیک تعمیم یافته
تعمیم ترمودینامیک
کلوین — اصول پلانک و کلازیوس از دیدگاه ترمودینامیکی تعمیم یافته
ویژگی های اتلاف پذیر سیستم‌ها
ترمودینامیک سیستم‌های مواد: تئوری کاتالیز
پدیده‌ها در دماهای پایین و در صفر مطلق
ملاحظات بیشتر در مورد متغیرهای مستقل: ویژگی بالقوه آنتروپی
معادلات صریح حالت
مقیاس دما
تعادل و پایداری سیستم ها
مکانیک
بررسی انتقادی قوانین حرکت نیوتن و رابطه آنها با مفهوم جرم
برخی ملاحظات در مورد الکترواستاتیک
نقد مکانیک آماری
نقد مکانیک آماری
در نگاهی به گذشته
شاخص

N.Y.: Bookman Associates, 1962. — XVI + 264 p.: illus. Thermodynamics establishes the energetic and thermal behavior of all physical, chemical and biological systems and processes in broad terms. However, in the classic form the theory has been generally concerned with static systems and quasistatic processes. When applied to actual cases which are not necessarily static, we find that classic theory is at times not consistent with observation. It is for this reason that scientists have sought new approaches, such as kinetic and statistical theories, as supplements to and at times as complete replacements of classic thermodynamics. Many questions and doubts have arisen of late, with regard to the applicability of thermodynamics to biological phenomena, particularly with regard to the meaning of the second law. Also, many difficulties have been encountered in explaining low temperature phenomena, such as the behavior of liquid helium II. It appears that classic thermodynamics, in spite of its grandeur and simplicity, has reached an impasse! What in this theory prevents our continuing along the broad lines of thought laid down by Boyle, Gay-Lussac, Black, Carnot, Mayer, Joule, Clausius, Helmholtz, Kelvin, Gibbs, and many others? Well may we ponder this question. As to kinetic and statistical theories, what comfort may we draw from them? Their successes in explaining the behavior of matter beyond the states of attenuated gases and perfect crystalline forms are not very impressive. The constant reference to deviations from a 'perfect' gas or 'perfect' solution, or 'perfect' state is more or less a confession of weakness. Why can we not make a frontal attack without an evasion in terms of deviations from states which actually do not exist in nature? There are many reasons — among them a lack of knowledge of the physical properties of the microscopic entities, together with insurmountable mathematical difficulties. Classic thermodynamics, as it has been formulated, has been of great service to the other sciences in the past. However, with the new discoveries in solid state and quantum physics, and with the extension of chemical and physical sciences in engineering and biology, in the fields of low and high temperatures and pressures, we find that the classic development is not very gratifying. The writer finds that through the years serious limitations have crept unawares into the basic concepts of both thermodynamics and mechanics (on which the kinetic and statistical theories depend). It is the consideration of these basic concepts, together with the consequences of their generalizations, which is the main purpose of this book. Contents
Classic Thermodynamics
Introduction
Equation of State
Some Mathematical Considerations
Law of Conservation of Energy
The Temperature Concept; Temperature Scale
Calorimetric Properties
Kelvin — Planck and Clausius’ Principles: Carnot Cycle
Thermodynamic Temperature Scale: Entropy
Thermodynamic Potential Functions
Properties of Fluids
The General Thermodynamic System of Gibbs
Generalized Thermodynamics
A Generalization of Thermodynamics
The Kelvin — Planck and Clausius’ Principles from the Generalized Thermodynamic Standpoint
The Dissipative Properties of Systems
Thermodynamics of Material Systems: A Theory of Catalysis
Phenomena at Low Temperatures and at Absolute Zero
Further Considerations of the Independent Variables: the Potential Character of Entropy
Explicit Equations of State
The Temperature Scale
Equilibrium and Stability of Systems
Mechanics
A Critical Examination of Newton’s Laws of Motion and their Relation to the Mass Concept
Some Considerations on Electrostatics
Critique o f Statistical Mechanics
Critique of Statistical Mechanics
In Retrospect
Index