Thermodynamik

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.

Grundlagen. - Einführung. - Was ist Temperatur? . - Zwei interessante Modellsysteme: Idealer Paramagnet und idealer Kristall. - Erster Hauptsatz der Thermodynamik, Wärme und Arbeit. - Die Entropie. - Wechselwirkung zwischen Systemen und Boltzmann Verteilung. - Energieumwandlung. - Geräte und Maschinen zur Energieumwandlung. - Das Energieproblem. - Thermische Eigenschaften der Stoffe. - Phasen und Gleichgewichtseigenschaften reiner Stoffe. - Transportprozesse. - Systeme wechselwirkender Teilchen*. - Ergänzungen. - Thermodynamische Potenziale. - Schwankungserscheinungen.