Расширенная необратимая термодинамика

Расширенная необратимая термодинамика
Жоу Д., Касас-Баскес Х., Лебон Дж. Серия Физика ISBN 5-93972-569-4 Издательство «РХД» 2006 г.
Переплет, 528 стр.
Формат 60x84 1/16
Вес  750 г
870

Аннотация

Монография представляет собой обширное и доступное введение в современную теорию термодинамики, которая выходит за пределы классической теории неравновесных процессов. Авторами представлены такие направления современной неравновесной термодинамики, как расширенная термодинамика, теория с внутренними переменными, рациональная термодинамика, термодинамика конечного времени, мезоскопическая термодинамика, гамильтоновая неравновесная термодинамика, теория информации и т.д. Цель монографии - показать, что результаты, полученные в рамках изучения термодинамики, могут успешно использоваться и в других областях знаний: механике сплошных сред, статистической физике, ядерной физике, космологии, химии, реологии, биологии.
По сравнению с предыдущими это издание существенно переработано, в частности, более четко структурировано. Освещая важнейшие достижения последних лет в данной области, авторы пересматривают такие фундаментальные понятия как энтропия, температура, давление, химический потенциал; ставят новые исследовательские задачи. В третье издание включено более 100 оригинальных задач с подробными решениями, каждая глава снабжена актуальным списком литературы по расширенной неравновесной динамике и смежным областям исследования.

Содержание

Оглавление
Предисловие к русскому изданию
Предисловие к третьему английскому изданию
Предисловие к первому английскому изданию

ЧАСТЬ I. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ

Глава 1. Классическая и рациональная формулировки неравновесной термодинамики
1.1. Общие законы баланса физики сплошной среды
1.2. Закон баланса энтропии
1.3. Классическая необратимая термодинамика
1.4. Рациональная термодинамика
Задачи

Глава2. Расширенная необратимая термодинамика: уравнения эволюции
2.1. Теплопроводность
2.2. Однокомпонентная вязкая жидкость
2.3. Обобщенный поток энтропии и производство энтропии
2.4. Линеаризованные уравнения эволюции потоков
2.5. Рациональная расширенная термодинамика
2.6. Некоторые замечания и перспективы исследований
2.7. Эволюция энтропии в изолированных системах: иллюстративный пример
Задачи

Глава 3.
Расширенная необратимая термодинамика: неравновесные уравнения состояния
3.1. Физическая интерпретация неравновесной энтропии
3.2. Неравновесные уравнения состояния: температура
3.3. Неравновесные уравнения состояния: термодинамическое давление
3.4. Выпуклость энтропии и устойчивость
Задачи

Глава 4. Формализм Гамильтона
4.1. Общая формулировка
4.2. Обратимая и необратимая кинематика
4.3. Уравнения эволюции в теории РНТ
Задачи

ЧАСТЬ II. МИКРОСКОПИЧЕСКАЯТЕОРИЯ
Глава 5. Кинетическая теория газов
5.1. Основные концепции кинетической теории
5.2. Неравновесные энтропия и поток энтропии
5.3. Метод Града
5.4. Аппроксимации по времени релаксации
5.5. Разреженный неидеальный газ
5.6. Нелиней ный перенос
5.7. Разложение коэффициентов переноса с использованием непрерывных дробей
Задачи

Глава 6. Теория флуктуаций
6.1. Формула Эйнштейна. Вторые моменты равновесных флуктуаций
6.2. Идеальные газы
6.3. Флуктуации и гидродинамический стохастический шум
6.4. Поток энтропии
6.5. Радиационный газ
6.6. Соотношения Онсагера
Задачи

Глава 7.
Теория информации
7.1. Основные концепции
7.2. Идеальный газ под воздействием теплового потока и вязкого давления
7.3. Идеальный газ под воздействием потока с градиентом скорости: нелинейный анализ
7.4. Идеальный газ под воздействием теплового потока: нелинейный анализ
7.5. Релятивистский идеальный газ под воздействием потока энергии
7.6. Тепловой поток в линейной гармонической цепи
7.7. Теория информации и неравновесные флуктуации
Задачи

Глава 8. Линейная теория реакций
8.1. Методы оператора проектирования
8.2. Уравнения эволюции для простых жидкостей
8.3. Разложения непрерывных дробей
Задачи

Глава 9. Компьютерное моделирование
9.1. Компьютерное моделирование неравновесных устойчивых состояний
9.2. Неравновесные уравнения состояния
9.3. Зависимость свободной энергии от скорости сдвига: нелинейный анализ
9.4. Индуцированный сдвигом тепловой поток и нулевой закон
Задачи

ЧАСТЬ III. НЕКОТОРЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ
Глава 10.
Гиперболическая теплопроводность
10.1. Конечная скорость распространения термальных сигналов. Повторная волна
10.2. Тепловые импульсы
10.3. Модели переноса тепла, отличные от уравнений Максвелла-Каттанео
10.4. Повторная волна при наличии теплового потока
10.5. Теплопроводность во вращающемся твердом цилиндре
10.6. Нелинейный перенос тепла: ограничения на тепловой поток
10.7. Другие приложения
Задачи

Глава 11. Волны в жидкостях
11.1. Гидродинамические моды в простых жидкостях
11.2. Поперечные вязкоупругие волны
11.3. Распространение ультразвука в одноатомных газах
11.4. Ударные волны
Задачи

Глава 12. Обобщенная гидродинамика
12.1. Функции корреляции плотности и потока
12.2. Корреляции спектральной плотности
12.3. Функция корреляции поперечной скорости: подход РНТ
12.4. Функция корреляции продольной скорости: подход РНТ
12.5. Влияние потоков высокого порядка
Задачи

Глава 13.
Неклассическая диффузия
13.1. Расширенная термодинамика диффузии
13.2. Телеграфное уравнение и стохастические процессы
13.3. Дисперсия Тейлора
13.4. Нефиковская диффузия в полимерах
13.5. Гиперболические РД-системы
Задачи
13.6. Микроструктура в быстром затвердевании бинарных сплавов

Глава 14.
Электрические системы
14.1. Электрические системы: уравнения эволюции
14.2. Перекрестные члены в материальных уравнениях: соотношения Онсагера
14.3. Гидродинамические модели переноса зарядов в полупроводниках и плазме
14.4. Диэлектрическая релаксация полярных жидкостей
Задачи

Глава 15.
Реологические материалы
15.1. Реологические модели
15.2. Использование РНТ для описания линейной вязкоупругости
15.3. Релаксационная модель Роуза–Зимма
15.4. Описание неньютоновых жидкостей второго порядка с использованием теории РНТ
Задачи

Глава 16.
Термодинамика растворов полимеров при наличии потока с градиентом скорости
16.1. Химический потенциал при наличии сдвига: индуцированные потоком изменения в фазовых диаграммах растворов
16.2. Явное решение для модели Роуза–Зимма
16.3. Химические реакции при наличии пластической деформации
16.4. Динамический подход
16.5. Индуцированная сдвигом миграция полимеров
Задачи

Глава 17.
Релятивистская формулировка
17.1. Макроскопическая теория
17.2. Характеристические скорости
17.3. Релятивистская кинетическая теория
17.4. Ядерное вещество
Задачи

Глава 18.
Вязкостные космологические модели
18.1. Использование вязкостных моделей в космологии
18.2. Образование частиц и эффективная объемная вязкость
18.3. Расширенная термодинамика и космологические событийные горизонты
18.4. Астрофизические проблемы: гравитационный коллапс
Задачи

Литература

ПРИЛОЖЕНИЕ A. Векторные и тензорные обозначения
ПРИЛОЖЕНИЕ B. Интегралы, используемые в кинетической теории газов

ПРИЛОЖЕНИЕ C. Некоторые физические постоянные

Предметный указатель