Содержание предлагаемого пособия составляет вторую часть лекционного курса по физике для студентов второго семестра обучения для физических направлений подготовки. Последовательность изложения молекулярной физики соответствует современным представлениям о логической структуре этого раздела физики. Отталкиваясь от знания простейших термодинамических законов, изучаемых в школьной программе, первая часть курса посвящена статистическим закономерностям молекулярных систем. Большое внимание уделяется микро- и макрораспределению молекул по энергиям и скоростям, определению понятий статистического веса, энтропии и обычных параметров газовых систем, таких как температура и давление. Во второй части курса рассматриваются термодинамические свойства идеального и реального газа, фазовые превращения и стационарные процессы переноса. При описании конкретных процессов и равновесных состояний при различных условиях широко используются термодинамические функции. При создании учебного пособия использован многолетний опыт чтения общего курса физики на физических факультетах и институтах Санкт-Петербургского политехнического университета. Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению бакалавриата 16.03.02 «Физика», 16.03.01 «Техническая физика», 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника» и 03.03.07 «Прикладная математика и физика». Пособие может быть также использовано будущими бакалаврами, обучающимися по другим физическим направлениям, начинающими преподавателями, в системах повышения квалификации, в качестве дополнительного учебного пособия для общетехнических образовательных программ.

• СОДЕРЖАНИЕ
• Предисловие
• Глава 1. Статистические распределения
  • 1.1. Введение. Термодинамический и статистический подходы
  • 1.2. Элементы теории вероятностей
  • 1.3. Распределение молекул газа в сосуде
  • 1.4. Флуктуации числа молекул в объеме
  • 1.5. Статистическое распределение. Квазизамкнутость
  • 1.6. Фазовое пространство. Функция распределения
  • 1.7. Функция распределения по энергиям
  • 1.8. Энтропия
  • 1.9. Закон возрастания энтропии. Обратимые и необратимые процессы
  • 1.10. Температура
• Глава 2. Распределение Гиббса
  • 2.1. Вывод распределения Гиббса
  • 2.2. Распределение Максвелла по абсолютным значениям скорости
  • 2.3. Распределение Максвелла по проекциям скорости
  • 2.4. Экспериментальная проверка распределения Максвелла
  • 2.5. Распределение Больцмана
• Глава 3. Термодинамика
  • 3.1. Давление. Термодинамическое тождество
  • 3.2. Работа и количество тепла. Простейшие процессы
  • 3.3. Теплоемкость
  • 3.4. Энтропия идеального газа. Теорема Нернста
  • 3.5. Циклы. Тепловые машины
  • 3.6. Термодинамическое равновесие и термодинамические функции
  • 3.7. Связь распределения Гиббса со свободной энергией. Уравнениесостояния
• Глава 4. Реальные газы. Фазовые превращения
  • 4.1. Взаимодействие молекул газа. Уравнение Ван-дер-Ваальса
  • 4.2. Изотермы Ван-дер-Ваальса
  • 4.3. Эффект Джоуля-Томсона
  • 4.4. Получение низких температур и сжижение газов
  • 4.5. Условия равновесия фаз
  • 4.6. Фазовые переходы. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса
• Глава 5. Явления переноса
  • 5.1. Длина свободного пробега
  • 5.2. Общее уравнение переноса
  • 5.3. Теплопроводность
  • 5.4. Вязкость
  • 5.5. Диффузия
• Глава 6. Элементы механики жидкостей
  • 6.1. Строение жидкостей
  • 6.2. Идеальная жидкость. Уравнение Бернулли
  • 6.3. Течение вязкой жидкости