Buch: Kirichenko N.A. „Thermodynamik, Statistik und Molekularphysik. Siehe auch in anderen Wörterbüchern

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Ein Zweig der Physik, der die physikalischen Eigenschaften von Körpern in verschiedenen Formen untersucht Aggregatzustände basierend auf der Berücksichtigung ihrer molekularen Struktur. Von der Molekularphysik trennten sie sich in unabhängige Abschnitte Festkörperphysik, physikalische Kinetik, körperlich... Enzyklopädisches Wörterbuch

Heute, am 21. Oktober 2017, ist der Professor der Abteilung für Allgemeine Physik, Doktor der Physikalischen und Mathematischen Wissenschaften Nikolai Aleksandrovich Kirichenko, der von vielen Studenten für seine Bücher und Vorlesungen über Allgemeine Physik geliebt wurde, nach langer und schwerer Krankheit verstorben.

Er erkrankte Ende Dezember 2016 – Anfang Januar 2017 und verbrachte das gesamte Frühjahrssemester in Behandlung. Im Juni 2017 nahm Nikolai Aleksandrovich an einer mündlichen Prüfung in Thermodynamik für seinen Kurs (POPF 62X) teil und sprach über seinen verbesserten Zustand und seine Pläne, im Herbst zur Arbeit zu gehen. Akademische Verwaltung setzte seine Vorlesungen auf den Zeitplan des OPPF + FPFE-Streams im zweiten Jahr, jedoch wurde Nikolai Alexandrowitsch im September und Oktober durch andere Dozenten ersetzt. Heute wurden Informationen über seinen Tod von seinen Kollegen vom Fachbereich Allgemeine Physik bestätigt.

AUF DER. Kirichenko war Professor an der Abteilung für Allgemeine Physik des MIPT und leitete wissenschaftlicher Mitarbeiter Institut für Allgemeine Physik benannt nach. BIN. Prokhorov RAS, Doktor der physikalischen und mathematischen Wissenschaften. Abschluss an der Fakultät für Experimentelle und Theoretische Physik am MEPhI im Jahr 1972. Sein Kreis wissenschaftliche Interessen war theoretische Physik, Laserphysik, Theorie nichtlinearer Schwingungen und Wellen. War wissenschaftlicher Redakteur und Autor der Zeitschrift Potential.

Nikolai Aleksandrovich Kirichenko war den MIPT-Studenten vor allem dank seiner wunderbaren Lehrbücher zum Studiengang Allgemeine Physik bekannt, die aufgrund ihrer Kürze, ihres Umfangs und ihres Inhalts bei Physik- und Technikstudenten sehr beliebt sind. Es gibt viele Geschichten darüber, wie diese Bücher dazu beigetragen haben, sich in nur wenigen Tagen gut auf die Prüfung vorzubereiten. Hier ist, was sie über sie sagen (Kommentare von wikimipt.org):

Sehr gute und praktische Lehrbücher. Kein „Wasser“, wie in Sivukhin, aber trotzdem Schlüsselpunkte hinreichend detailliert beschrieben. Darüber hinaus stimmen sie fast vollständig mit dem Prüfungsprogramm des Physikalisch-Technischen Instituts überein, so dass die Prüfungsvorbereitung mit ihnen ein Vergnügen ist.

Seine Bücher sind einfach wunderbar.

Auch seine Beratungen vor mündlichen Prüfungen erfreuten sich großer Beliebtheit und gelten als eine der besten im MIPT. Nikolai Alexandrowitsch war dafür bekannt, dass er sich nie Zeit nahm, den Schülern etwas zu erklären, und es kam vor, dass seine Beratungen ohne Pause mehr als 6 Stunden dauerten!

Beratungen vor der Prüfung sind cool. Sie liebt ihre „Unterhaltung“ :)

Ich komme gerade erst von seiner Beratung mündliche Physik... Und ich möchte ihn als meinen Dozenten sehen – das ist pure Bewunderung!

Bietet vor der mündlichen Prüfung stets eine hervorragende Beratung.

Viele Generationen von Physik- und Technikstudenten respektieren Nikolai Aleksandrovich für seine Pedanterie, sein stets strenges und offizielles Auftreten, seine sehr nützlichen Hausaufgaben, seine enorme Geduld sowie für sein unglaubliches Charisma, seinen Sinn für Humor und seine Witze über das Lösen von „einfachen“ und „unendlich einfachen“ Lösungen „Probleme.

Sie sprechen sehr herzlich von N.A. Kirichenko und Kollegen. Hier ist ein Kommentar zu seinem Tod von Leonid Modestovich Koldunov, einem Lehrer an der Fakultät für Allgemeine Physik und einem FPFE-Absolventen von 2011:

So kam es, dass ich zum ersten Mal viel von Nikolai Alexandrowitsch hörte, bevor ich ihn überhaupt kennenlernte. Das Besondere war, dass sie ausschließlich in enthusiastischem Ton über ihn sprachen und sonst nichts. Die Jungs, die zwei Jahre älter waren als ich, sagten, wenn man Physik wissen will, sollte man unbedingt bei Kirichenko studieren. Es stimmt, er hat unseren Kurs nicht unterrichtet, also haben wir es getan Eine gute Gelegenheit Hören Sie sich die zweite Welle absolut ähnlicher Bewertungen von Männern an, die ein Jahr jünger sind als wir. Nikolai Alexandrowitsch war für sie die wichtigste Person am Institut für Physik und Technologie, und ich habe mit eigenen Augen gesehen, wie er sie dazu inspirierte, zu lernen, sich weiterzuentwickeln und besser zu werden.

Ich hatte das Glück, ihn zu geben Staatsexamen. In der gesamten Kommission war er natürlich der Solist, und unsere Gruppe bestand die Prüfung eher vor Kirichenko als vor der Gruppe von Lehrern, die im Publikum saßen. Am Fachbereich Allgemeine Physik gilt die Regelung, dass die Prüfung eine Fortsetzung sein soll Bildungsprozess, und Nikolai Alexandrowitsch befolgte diese Regel eindeutig. Auf jeden Fall haben viele während des Lieferprozesses etwas Neues gelernt.

Wenig später hatte ich das Glück, in der Grundlagenabteilung eine Vorlesung von ihm zu hören. Dies war kein Kurs mehr allgemein, die er am MIPT unterrichtet, und ist hochspezialisiert auf Laserthermochemie. Dort sah ich alles, wovon ich bisher nur gehört hatte. Nikolai Alexandrovich war äußerst freundlich, professionell und ein wirklich großartiger Dozent. Darüber hinaus war er ein starker und gebildeter Wissenschaftler, von dem wir wirklich viel lernen konnten, was wir auch taten.

Nikolai Alexandrowitsch, vielen Dank! Wir werden dich niemals vergessen.

Die Redaktion von „Stream“ bringt aufrichtiges Beileid an die Verwandten, Freunde und alle Bekannten von Nikolai Alexandrowitsch.

Ein kurzer Auszug vom Anfang des Buches(Maschinelle Erkennung)

N. A. KIRICHENKO
THERMODYNAMIK,
STATISTISCHE UND
Molekulare Physik
Moskau
Fizmatkiiga
2005
BBK 22.2
K 43
UDC 530L @75,8)
K 43 KIRICHENKO II. A. Thermodynamik, Statistik und Molekularphysik/
Lernprogramm. 3. Aufl. - M.: Fizmatkniga, 2005. - 176 S. ISBN 5-89155-130-6
Die grundlegenden Definitionen und Formeln der Thermodynamik, statistisch und molekular
Molekularphysik, studiert im Studiengang Allgemeine Physik im zweiten Semester. Das Handbuch wurde erstellt
basierend auf Vorlesungen des Autors am Moskauer Institut für Physik und Technologie und vor-
richtet sich an Studienanfänger dieser Fachrichtung sowie an Studierende
Oberstufenschüler und Lehrer als Referenzmaterial.
Kiritschenko Nikolai Alexandrowitsch
Thermodynamik, Statistik und Molekularphysik
Layout //. O. Ryschkow
Herausgeber M. Yu. Leshukov
Künstler #. Ya. Kazansky
Unterzeichnet zur Veröffentlichung am 25. April 2005. Format 60x90/16
Offsetdruck. Bedingt Ofen l. 11. Akademische Ausgabe. l. 11.4
Auflage 1000 Exemplare. Bestell-Nr. 902
Verlag „Fizmatkniga“
141700, Dolgoprudny, Region Moskau, Institutsky Gasse, 66
Tel./Fax: @95) 408-76-81,409-93-28
Email: [email protected]
Online-Shop für Literatur zu Grundlagen- und angewandten Wissenschaften
WWW.FIZMATKNIGA.Rl)
Gedruckt in der PPP „Druckerei „Nauka“ AIC „Nauka“ RAI
121099, G-99, Moskau, Shubinsky Lane, 6
ISBN 5-89155-I30-6
9*78
58 1I551
INHALTSVERZEICHNIS
Vorwort 7
Kapitel 1. Thermodynamik 8
1.1. Grundlegende Definitionen 8
1.1.1. System (8). 1.1.2. Klassische und Quantensysteme
Systeme (8). 1.1.3. Subsystem (9). 1.1.4. Mikroskopische und ma-
makroskopischer Zustand (9). 1.1.5. Thermodynamisches Gleich-
Waage (9). 1.1.6. Stationärer Zustand A0). 1.1.7. Entspannen-
Entspannung A0). 1.1.8. Quasistatischer (Gleichgewichts-)Prozess A0).
1.1.9. Reversibel und irreversible Prozesse A1). 1.1.10. Kreisförmig
Prozess (Zyklus) A1). 1.1.11. Ideales Gas A2). 1.1.12. Temperatur
Temperatur A2). 1.1.13. Avogadros Nummer A2). 1.1.14. Molekular
kinetische Bedeutung der Temperatur A2). 1.1.15. Staatsgleichung
Zustand A3). 1.1.16. Zustandsgleichung eines elastischen Stabes A5).
1.1.17. Statusfunktion A6).
1.2. Erster Hauptsatz der Thermodynamik 16
1.2.1. Arbeiten Sie in einem quasistatischen Prozess A6). 1.2.2. Adiabati-
Adiabatische Schale A7). 1.2.3. Innere Energie A8). 1.2.4. Hitze-
Hitze A8). 1.2.5. Erster Hauptsatz der Thermodynamik A8). 1.2.6. Hitze-
Wärmekapazität A8). 1.2.7. Innere Energie ideales Gas A9).
1.2.8. Mayers Beziehung A9). 1.2.9. Adiabatisches Pro-
Prozess B0). 1.2.10. Polytroper Prozess B0). 1.2.11. Sco-
Schallgeschwindigkeit in Gasen und Flüssigkeiten B1). 1.2.12. Gasaustritt aus
Löcher B1).
1.3. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik 23
1.3.1. Wärmekraftmaschine B3). 1.3.2. Clausius‘ Formulierungen
und Thomson (Kelvin) B3). 1.3.3. Carnot-Zyklus B4). 1.3.4. Co-
Koeffizient nützliche Aktion(Wirkungsgrad) von Wärmekraftmaschinen B4).
1.3.5. Carnots Theoreme A824) B5). 1.3.6. Autoeffizienz
Carnot B6). 1.3.7. Thermodynamische Temperaturskala B7).
1.3.8. Clausius-Ungleichung B8). 1.3.9. Entropie C0).
1.3.10. Gesetz der zunehmenden Entropie C1). 1.3.11. Vereinigt
Aufnahme des ersten und zweiten Prinzips der Thermodynamik C1). 1.3.12. En-
Entropie eines idealen Gases C1). 1.3.13. Ideale Gasexpansion
ins Leere C1). 1.3.14. Gibbs-Paradoxon (Mischungsparadoxon)
Gase) C2). 1.3.15. Kältemaschinen C2).
1.4. Thermodynamische Potentiale (Funktionen) 34
1.4.1. Basic thermodynamische Potentiale C4). 1.4.2. Co-
Maxwellsche Beziehungen (Reziprozität) C6). 1.4.3. Derivat
(&U/dV)T C6). 1.4.4. Zustands- und Entropiegleichung der Strahlung
Strahlung C7). 1.4.5. Differenz CF - Su C7). 1.4.6. Adiabatische Verbindung
adiabatische und isotherme Kompressibilität C8). 1.4.7. Gleichungen
Gibbs-Helmholtz C8). 1.4.8. Elastische Verformungsenergie
Stab C9). 1.4.9. Maximalbetrieb C9).
1.5. Bedingungen für thermodynamische Stabilität 41
1.5.1. Thermodynamische Ungleichungen D1). 1.5.2. Bedeutung uelo*
vii Stabilität D3).
INHALTSVERZEICHNIS
Kapitel 2. Prinzipien der statistischen Physik 44
2.1. Einige Informationen aus der Wahrscheinlichkeitstheorie 44
2.1.1. Kombinatorische Formeln D4). 2.1.2. Stirlin-Formel-
ha und Gammafunktion D5). 2.1.3. Wahrscheinlichkeiten und Durchschnittswerte
Werte D6). 2.1.4. Binomialverteilung E0). 2.1.5. Dis-
Poisson-Verteilung E2). 2.1.6. Gaußsche Verteilung E3).
2.2. Boltzmann-Verteilung 55
2.3. Maxwell-Verteilung 57
2.3.1. Molekulare Chaos-Hypothese E7). 2.3.2. Erstes Fazit
Maxwell-Verteilung E8). 2.3.3. Die zweite Ausgabe wird verteilt
Maxwell-Verteilung F0). 2.3.4. Verteilung nach absolutem Gewicht
Geschwindigkeitswert F1). 2.3.5. Energieverteilung F2).
2.3.6. Durchschnittswerte für ideales Gas F2). 2.3.7. Sco-
Schallgeschwindigkeit F3). 2.3.8. Maxwell-Verteilung für N Stunden
Partikel F3). 2.3.9. Durchschnittliche Anzahl der Einschläge von Molekülen auf die Wand F5).
2.4. Maxwell-Boltzmann-Verteilung 66
2.5. Prinzipien der statistischen Mechanik 67
2.5.1. Mikro- und Makrozustände F7). 2.5.2. Phasenraum
Systemraum F7). 2.0.3. Postulate F7). 2.5.4. Statistisch
Gewicht des Makrozustands F7). 2.5.5. Ergodenhypothese F9).
2.5.6. Phasenraum für ein Teilchen G0).
2.6. Gibbs-Verteilung 70
2.7. Statistische Summe 73
2.7.1. Bestimmung der Zustandssumme G3). 2.7.2. Statistiken
Statistische Summe und Durchschnittswerte G4). 2.7.3. Statistisch
Summe für Boltzmann- und Maxwell-Verteilungen G4).
2.8. Entropie 76
2.8.1. Entropie und statistisches Gewicht G6). 2.8.2. Additivität
Entropie G6). 2.8.3. Gesetz der zunehmenden Entropie G7).
2.9. Statistische Temperatur 77
2.10. Entropie und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 79
2.11. Entropie eines idealen einatomigen Gases 80
2.12. Zustandssumme und freie Energie 82
2.13. Dritter Hauptsatz der Thermodynamik (Satz von Nernst) 84
2.14. Paradoxien der statistischen Physik und das Problem der Rechtfertigung
Begründung der Thermodynamik 85
Kapitel 3. Wärmekapazitätstheorie 89
3.1. Satz über die Gleichverteilung der Energie über Freiheitsgrade
Freiheit 89
3.1.1. Durchschnittliche Translationsenergie eines Moleküls (89).
3.1.2. Durchschnitt Rotationsenergie Moleküle (89). 3.1.3. Co-
Schwingungsenergie eines zweiatomigen Moleküls (90). 3.1.4. Viel-
Mehratomiges Molekül (91). 3.1.5. Durchschnittliche potentielle Energie
während der anharmonischen Wechselwirkung von Atomen in einem Molekül (92).
3.1.6. Makroskopischer Körper (93).
3.2. Dulong-Petit-Gesetz 95
3.3. Quantentheorie Wärmekapazität 96
INHALT 5
Kapitel 4. Schwankungen 100
4.1. Definitionen 100
4.2. Schwankungen in der Anzahl idealer Gasteilchen 101
4.3. Lautstärkeschwankungen 102
4.4. Temperaturschwankungen in einem bestimmten Volumen 103
4.5. Abhängigkeit der Schwankungen von der Teilchenzahl 104
4.6. Thermodynamische Fluktuationstheorie 105
4.7. Der Einfluss von Schwankungen auf die Messgenauigkeit 108
4.7.1. Federwaagen A08). 4.7.2. Gasthermometer A09).
4.8. Wärmeausdehnung Feststoffe 110
Kapitel 5. Transportprozesse in Gasen 112
5.1. Freie Weglänge 112
5.1.1. Gaskinetischer Querschnitt des Moleküls A12). 5.1.2. Länge
Freilauf A12). 5.1.3. Häufigkeit molekularer Kollisionen
Gas A13). 5.1.4. Sutherland-Formel A14). 5.1.5. Schwächung
Partikelströmung im Gas A15). 5.1.6. Verteilung der Moleküle über
freie Weglängen A15).
5.2. Verbreitung 116
5.2.1. Definitionen. Ficksches Gesetz A16). 5.2.2. Samodiffu-
Selbstdiffusion A17).
5.3. Wärmeleitfähigkeit 117
5.3.1. Definitionen. Fouriersches Gesetz A17).
5.4. Viskosität 118
5.5. Übertragungsfaktoren 118
5.6. Gleichungen der Diffusion und Wärmeleitfähigkeit 120
5.6.1. Diffusionsgleichung A20). 5.6.2. Wärmeübertragungsgleichung
Wärmeleitfähigkeit A22). 5.6.3. Beispiele zur Lösung der Wärmeübertragungsgleichung
Wärmeleitfähigkeit A23).
5.7. Brownsche Bewegung 125
5.7.1. Einstein-Smoluchowski-Gesetz A25). 5.7.2. Kommunikation über
Mobilitäts- und Diffusionskoeffizient A26). 5.7.3. Brownian
Bewegung als Irrfahrten A26). 5.7.4. Differenzgeschwindigkeit
Diffusion und Wärmeleitfähigkeit A29). 5.7.5. Klingt wie adiabatisch
Prozess A29).
5.8. Austritt von verdünntem Gas 130
5.8.1. Knudsen-Effekt A30). 5.8.2. Ergussabscheidung
Gasgemische A31). 5.8.3. Freier molekularer Fluss
Gas durch Leitung A32).
Kapitel 6. Phasenübergänge 134
6.1. Phasen und Phasengleichgewicht 134
6.1.1. Phase und Phasenübergang A34). 6.1.2. Umfangreich und in-
intensive Mengen A34). 6.1.3. Chemisches Potential A34).
6.1.4. Bedingungen für Phasengleichgewicht A35).
6.2. Clapeyron-Clausius-Gleichung 136
6.2.1. Kurve Phasengleichgewicht A36). 6.2.2. Phasenkurve
Phasengleichgewicht“ Flüssigkeit-Dampf"A37). 6.2.3. Isotherm
Verdampfen von Flüssigkeit ins Vakuum A38). 6.2.4. Wärmekapazität der Pumpe
gesättigter Dampf A39).
INHALTSVERZEICHNIS
6.3. Kritischer Punkt 140
6.4. Dreifacher Punkt 141
6.5. Mehrkomponentensysteme. Phasenregel 143
6.6. Phasenübergänge erster und zweiter Ordnung 145
6.6.1. Phasenübergänge erster Ordnung A45). 6.6.2. Phase
Übergänge zweiter Ordnung A45). 6.6.3. Phasendiagramm Er-
Helium A46).
67. Nichtideale Gase 147
6.7.1. Van-der-Waals-Gleichung A47). 6.7.2. Andere
Zustandsgleichung A48). 6.7.3. Van-Gas-Isothermen
der Waals A49). 6.7.4. Die reduzierte Wang-Gleichung
der Waals A50). 6.7.5. Van-der-Gasphasengleichgewicht
Vaals A50). 6.7.6. Maxwell-Regel A52). 6.7.7. Über Chemikalien
chemisches Potenzial des Van-der-Waals-Gases A54). 6.7.8. Intern
Innere Energie und Entropie von Van-der-Waals-Gas A54). 6.7.9. Es ist
Freie Expansion von Gas ins Vakuum A55).
6.8. Joule-Thomson-Effekt 156
6.8.1. Gasdrosselung A56). 6.8.2. Differential
Joule-Thomson-Effekt A57). 6.8.3. Integrale Wirkung
Joule-Thomson A58). 6.8.4. Über die Mechanismen des Joule-Effekts -
Thomson A60). 6.8.5. Entropieänderung während der Drosselung
Drosselung A60). 6.8.6. Adiabatische Gleichgewichtsexpansion von ha-
Gas A60).
6.9. Van-der-Waals-Gas aus nächster Nähe kritischer Punkt 161
6.9.1. Hitze Phasenübergang van der Waals-Gas A61).
6.9.2. Wärmekapazität von Van-der-Waals-Gas A62). 6.9.3. Fluktu-
Dichteschwankungen A63).
Kapitel 7. Oberflächenphänomene 166
7.1. Oberflächenspannung 166
7.1.1. Oberflächenenergie A66). 7.1.2. Oberflächenkoeffizient
Oberflächenspannung A66). 7.1.3. Kräfte an der Schnittstelle von drei
Umgebung A67).
7.2. Oberflächenthermodynamik 169
7.2.1. Formulierungen des ersten und zweiten Prinzips der Thermodynamik
Thermodynamik A69). 7.2.2. Innere Oberflächenenergie A69).
7.2.3. Isotherme Oberflächenbildungswärme A69).
7.3. Laplace-Formel 170
7.4. Gesättigter Dampfdruck über einer gekrümmten Oberfläche... 171
7.5. Kochen 173
7.5.1. Abhängigkeit der Siedetemperatur vom Druck A73).
7.5.2. Kritische Größe einer Dampfblase in einer Flüssigkeit A74).
Manche physikalische Konstanten 176
VORWORT
Das vorgeschlagene Buch basiert auf Vorlesungen über allgemeine Physik von
von Studienanfängern am MIPT. Es ist kurz, aber gleichzeitig
Ganz ausführlich werden die Hauptthemen der Thermodynamik und Statistik dargestellt.
Statistik und Molekularphysik sind im Kursprogramm enthalten. Hinter-
Auch betroffen kleine Nummer Probleme, die über das Normale hinausgehen
Programme, die aber nach Meinung des Autors von besonderem Interesse sind. Prak-
Für fast alle Grundbeziehungen wird eine detaillierte Herleitung bereitgestellt.
Aufgrund des begrenzten Platzes des Buches gibt es fast keine Erörterung von Inhalten.
konkrete Experimente. Im Vergleich zur vorherigen, 2. Auflage (M:
MIPT, 2004), wurden Korrekturen und Klarstellungen vorgenommen, und zwar insgesamt
eine Reihe von Ergänzungen, die bestimmte Bestimmungen der allgemeinen Theorie weiterentwickeln.
Der Vorteil kann sein nützlich für Studenten zur Vorbereitung auf das Semester
Abschluss- und Abschlussprüfungen in allgemeiner Physik sowie
Referenzmaterial für ältere Schüler und Lehrer.
Für mehr Detaillierte Studie Thema kann empfohlen werden
Literatur Das Buch wird auch nützlich sein)