Файл: Смирнова Н.А. Методы статистической термодинамики в физической химии учеб. пособие.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 172

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

 

 

 

 

Основная

 

 

 

 

 

 

 

1.

Д ж. В. Г и б б с.

Основные

принципы

статистической механики. М.—

Л.,

Гостехиздат,

1946.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Д ж . Г и р ш ф е л ь д е р ,

Ч.

 

К е р т и с с ,

Р. Б е р д .

Молекулярная

теория

газов и

жидкостей, М.,

ИЛ,

1961.

 

 

 

 

 

 

 

3.

И. Н. Г о д н е в.

Вычисление

термодинамических

функций

по

моле­

кулярным

данным. М., Гостехиздат,

1956.

 

 

 

 

 

 

 

4.

Ч. К и т т е л ь.

Элементарная

статистическая физика. М.,

ИЛ,

1960.

 

5.

Р. Кубо. Статистическая

механика. М.,

«Мир»,

1967.

 

 

 

 

6.

Курс физической химии,

под ред. Я. И.

Герасимова, т. 1 и 2., М.,

«Хи­

мия», 1966.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Л. Д . Л а н д а у,

E . М. Л и ф ш и ц.

Статистическая

физика.

М.,

«Наука»,

1964.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

8.

О. М. П о л т о р а к.

Лекции

по химической

термодинамике.

М.,

«Выс­

шая

школа», 1971.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

М. А. Л е о н т о в и ч. Статистическая

физика. М.—Л.,

Гостехиздат,

1944.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

Д ж. M а й е р,

М. Г е п п е р т-М а й е р.

Статистическая

механика,

М.,

ИЛ,

1952.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

Э. М е л в и н - Х ь ю з .

Физическая химия, т. I и И. М.,

ИЛ,

1962.

 

12.

В. Ф. H о з д р е в,

А. А. С е н к е в и ч.

Курс

статистической

фи­

зики. М.,

«Высшая школа»,

1966.

 

 

 

 

 

 

 

 

13.И. П р и г о ж и н, Д . Д е ф э й. Химическая термодинамика. Ново­ сибирск, «Наука», 1966.

14.Л. В. Р а д у ш к е в и ч. Курс статистической физики. М., «Просве­ щение», 1966.

15.H . Н. С и р о т а. Термодинамика и статистическая физика. Минск. «Вышэйшая школа», 1969.

16.Я. П. T е р л е ц к и й. Статистическая физика. М., «Высшая школа».

1966.

17.К. Б. Т о л п ы г о. Термодинамика и статистическая физика. Киев,

Изд-во Киевск. ун-та, 1966.

 

18.

Д ж . У л е н б е к , Д ж. Ф о р д . Лекции

по статистической механи­

ке. М.,

«Мир»,

1965.

 

19.

Р. Ф а у л е р, Э. А. Г у г г е н г е й м.

Статистическая термодина­

мика. М., ИЛ,

1949.

 

20.И. 3. Ф и ш е р. Статистическая теория жидкостей. М., Физматгиз,

1961.

21.T. X и л л. Статистическая механика. М., ИЛ, 1960.

22.

К. Х у а н г. Статистическая

механика.

М.,

«Мир»,

 

1966.

 

 

23.

М. И. Ш а X п а р о н о в.

Введение

в

молекулярную теорию

раство­

ров. М., Гостехиздат,

1956.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.

Э. Ш р е д и н г е р .

Статистическая

термодинамика.

М., ИЛ,

1948.

25.

D. ter H a a r .

Elements

oî

statistical Thermodynamics.

N. Y . ,

1954.

26.

W. К a u z m a n.

Thermodynamics

and

statistics:

with

applications

to gases. N. Y . , — Amst., 1967.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

A. M ü n s t e r .

Statistische

Thermodynamik.

Berlin,

1956.

 

 

28.

A. P а с a u 1 t.

Elements

de

thermodynamique

statistique.

Paris,

1963.

29.

R. L . S c o t t .

Statistical Thermodynamics,

1966.

 

 

 

 

 

30.

A. H . W i 1 s о n.

Thermodynamics

and

statistical

mechanics.

Cam­

bridge,

1957.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дополнительная

 

 

 

 

 

 

 

31.

А. И. А н с е л ь м.

Введение в

теорию полупроводников.

М.—Л.,

Физматгиз, 1962.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.

Д . И. Б л о X и н ц е в.

Основы

квантовой

механики,

М.,

«Высшая

школа»,

1963,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

476

 

33.

H . H .

Б о г о л ю б о в .

Проблемы

динамической теории

в

статисти­

ческой

физике.

Гостехиздат,

1946.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34.

М. Б о р н,

X у а н

К у н ь.

Динамическая

теория

кристаллических

решеток.

М.,

ИЛ,

1958.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

Ф. Р.

 

Г а н т м а X е р.

Лекции

по аналитической механике. М., Физ-

матгиз,

1960.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36.

Б.

 

В.

Г н е д е н к о,

А. Я.

X и н ч и н.

Элементарное

 

введение

в

теорию

вероятностей.

М.,

«Наука»,

 

1964.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

Д

 

ж.

3

а й м а н.

Принципы

теории твердого

тела. М.,

«Мир»,

1966.

 

38.

М.

К а ц.

«Вероятность

и

смежные

вопросы

в

физике».

М., «Мир»,

1965.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39.

Ч.

К и т т е л ь.

Введение

в

физику

твердого тела.

М.,

Физматгиз,

1963.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40.

М.

К л е й

н.

 

Законы

термодинамики.

В

сб. «Термодинамика

необра­

тимых

процессов».

М.,

ИЛ,

1962.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

Н. С. К р ы л о в.

«Работы

по

обоснованию статистической

физики».

М.—Л., 1950.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42.

Л. Д .

Л а н д а у ,

E . М. Л и ф ш и ц.

Механика, М.,

«Наука»,

1965.

 

43.

Г. Л е й б ф р и д.

Макроскопическая

теория

механических

и

тепло­

вых свойств кристаллов. М.—Л., Физматгиз,

1963.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44.

В.

 

Г. Н е в з г л я д о в .

Теоретическая

механика.

М.,

 

Физматгиз,

1959.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

Д

 

ж.

П и м е н т е л,

О. M а к -К л е л л а н.

Водородная

связь. М.,

«Мир»,

1964.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46.

Д .

 

В. P у м ш и с к и й.

Элементы теории

вероятностей. М.,

«Наука»,

1966.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

Н.

 

А. С м и р н о в а .

«Химия и термодинамика

растворов»,

вып. 2.

Изд-во

ЛГУ,

1968,

стр. 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48.

А.

 

В.

С т о р о н к и н.

Термодинамика

гетерогенных

систем,

ч. I.

Изд-во

ЛГУ,

 

1967.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.

«Термодинамические свойства

индивидуальных

веществ»,

под

ред.

В. П. Глушко,

и др., т. I. Изд-во АН СССР, М.,

1962.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50.

Ч.

 

У э р т,

Р.

Т о м с о н.

Физика

твердого

тела.

М.,

«Мир»,

1969.

 

51.

Г. М. Ф и X т е н г о л ь ц.

Курс

дифференциального

и

интеграль­

ного

исчисления,

ч.

I I . М.,

«Наука»,

1969.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52.

Я. И. Ф р е н к е л ь .

 

Кинетическая

теория

жидкостей.

М . — Л.,

 

Изд-во

АН СССР,

1945.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.

В. Ш о к л и.

 

Теория

электронных

 

полупроводников.

 

ИЛ,

1953.

 

54.

J .

 

A.

B a r k e r .

J .

Chem.

Phys.,

20,

1526,

1952;

J . A.

B a r k e r ,

F . S

m

i t

h.

J . Chem.

Phys.,

22, 375,

1954.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

H .

W.

D r a w

i n,

P.

F e l e n b o k ,

Data for

plasmas

in

local

Ither-

 

modinamic eguilibrium.

Paris,

1965.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56.

P.

 

J . F

l o r y .

J .

Chem. Phys.,

10,

51,

1942.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

E . A. Guggenheim. Mixtures, Oxford,

 

1952.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58.

I. P r 1 g о g i n e.

The

molecular theory

of solutions.

Amst.,

1957.

 

 

59.

J . S h.

R о w

1 i n s о n.

Liguids

and

liquid mixtures, L . ,

1959.

 

 

 

60.

H .

N.

V. T e

m p e г 1 e y,

 

J . S h.

R о w 1

i n s о n,

 

G. S.

R u s

h-

b r о о k e.

 

Physics of simple liquids. Amst.,

1968.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Русский

перевод:

 

Г. Т е м п е р л и ,

 

Д ж .

Р о у л и н с о н ,

Г. P а ш-

б p у к.

Физика простых жидкостей. М., «Мир»,

1971.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

Предисловие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Введение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

I. Элементы

теории

вероятностей

 

 

 

 

9

§ 1. Понятие вероятности. Случайные величины

 

 

 

9

§

2.

 

Сложение вероятностей. Условие нормировки вероятностей

.

14

§

3.

 

Умножение

вероятностей. Статистическая независимость

. . .

15

§ 4. Средние значения случайных величин

 

 

 

17

§

5.

 

Отклонения

от

средних

 

 

 

 

19

II .

Некоторые

 

сведения

из классической

механики

 

 

 

24

§

1.

Описание

 

состояния механической

системы с

помощью

обобщенных

 

 

 

 

координат

и скоростей

 

 

 

 

24

§ 2.

 

Уравнения движения в форме Гамильтона

 

 

 

31

§

3.

 

Фазовое

пространство

 

 

 

 

35

§

4.

 

Фазовое пространство идеального одноатомного газа

. . . .

 

39

III .

 

Основные положения классической статистической термодинамики.

 

 

 

 

Микроканоническое

и каноническое

распределения

 

 

44

§ 1. Метод ансамблей Гиббса

 

 

 

 

44

§ 2.

 

Теорема

Лиувилля

 

 

 

 

 

48

§

3.

 

Принцип

 

равной вероятности

 

 

 

 

54

§ 4.

 

Микроканоническое

распределение

Гиббса

 

 

 

60

§ 5.

Вероятность заданного макроскопического состояния системы. Ста­

 

 

 

тистическое

определение энтропии

 

 

 

 

62

§ 6.

 

Квазиклассические

соотношения

 

 

 

 

67

§ 7.

 

Энтропия изолированной системы в равновесном и неравновесном сос­

 

 

 

 

тояниях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72

§

8.

Обратимость механических процессов и закон возрастания энтропии

79

§

9.

Каноническое

распределение

 

 

 

 

8J2

§

10.

Статистический

интеграл, свободная энергия

и энтропия системы в

 

 

 

 

в термостате

 

 

 

 

 

 

86

§ 1 1 .

Вывод основных термодинамических уравнений из формулы канони­

 

 

 

 

ческого

распределения Гиббса

 

 

 

 

90

§

12.

Связь

термодинамических функций

со статистическим

интегралом

94

IV.

Классическая

статистика идеального

газа

. . . . . . .

 

96

§

1.

Модель

идеального

газа. Плотность

распределения вероятностей

сос­

 

 

 

 

тояний в ц-пространстве

 

 

 

 

96

§ 2.

 

Распределение молекул по импульсам и скоростям

 

 

99

§ 3.

Средние значения некоторых функций скорости поступательного дви­

 

 

 

 

жения

частицы

 

 

 

 

 

 

106

§ 4.

 

Число ударов молекул о единицу поверхности. Давление

идеального

 

 

 

 

газа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

108

§ 5.

 

Средние значения энергии вращательного и колебательного движения

 

 

 

 

молекул

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПО

§ 6.

 

Закон равнораспределения энергии

 

 

 

 

116

§ 7. Идеальный газ во внешнем поле

 

 

 

 

118

§ 8. Метод ячеек Больцмана

 

 

 

 

120

V.

Большое

каноническое распределение

 

 

 

 

125

§ 1.

Статистическое распределение для системы с переменным числом час­

 

 

 

тиц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125

§ 2.

 

Вывод термодинамических уравнений для системы с переменным чис­

 

 

 

лом частиц

 

 

. .

 

 

 

 

133

VI.

Флуктуации

термодинамических величин

 

 

 

140

§

1.

 

Вероятность флуктуации параметров изолированной системы

.

141

§ 2.

 

Флуктуации термодинамических параметров в квазизамкнутой систе­

 

 

 

 

ме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

146

478

§

3.

Условия устойчивости

системы

относительно

непрерывных

измене­

 

 

 

ний

состояния

(флуктуационных

процессов)

 

 

 

 

 

150

§

4.

Флуктуации температуры, объема и числа частиц в заданном

объеме

155

VII.

Квантовомеханические

представления

в

статистической

термо­

161

 

 

динамике

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

1.

Квантовомеханическое

описание

состояния системы

. .

. .

161

§

2.

Квантовые состояния некоторых простых систем

 

 

 

 

166

§

3.

Число квантовых состояний для заданного

интервала значений

энер­

 

 

 

гии.

Квазиклассическое приближение

 

 

 

 

 

 

 

169

§

4.

Спин. Фермионы и

бозоны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

173

§

5.

Квантовомеханические статистические распределения. Переход к

 

 

 

квазиклассическим

зависимостям

 

 

 

 

 

 

 

 

175

§ 6. Статистическое обоснование третьего закона термодинамики

. .

183

§

7.

Отрицательные

температуры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

186

VIII .

Квантовая

статистика

идеального газа

 

 

 

 

 

 

192

§

1.

Распределения

Ферми—Дирака

и

Бозе—Эйнштейна

. .

. .

192

§

2.

Пределы применимости

классической статистики

 

 

 

 

196

§ 3.

Вырожденный

идеальный

газ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

§

4.

Электроны в металлах и полупроводниках

 

 

 

 

 

206

§

5.

Статистика электронного газа в металле

 

 

 

 

 

 

213

§

6.

Статистика

электронов

в

полупроводниках

 

 

 

 

 

217

IX .

Вычисление термодинамических функций

идеального

газа по

молеку­

 

 

 

лярным

данным

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

226

§

1.

Связь термодинамических функций идеального газа со статистической

 

 

 

суммой

молекулы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

226

§

2.

Выделение вкладов в термодинамические

функции,

связанных

с

раз­

 

 

 

личными

видами движения

молекул

 

 

 

 

 

 

 

230

§

3.

Статистическая сумма для поступательного движения молекулы.

 

 

 

Вклад поступательного движения в термодинамические функции

233

§

4.

Статистическая сумма по электронным состояниям атома или молеку­

 

 

 

лы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

236

§ 5.

Термодинамические функции идеальных одноатомных газов

.

 

238

§ 6.

Уровни

энергии двухатомных

молекул

 

 

 

 

 

 

 

240

I

7.

Статистическая

сумма жесткого ротатора. Вращательные составляю­

 

 

 

щие термодинамических функций двухатомного газа

.

. .

245

§ 8.

Статистическая

сумма гармонического осциллятора и вклад

колеба­

 

 

 

тельного движения

в термодинамические

функции

 

 

 

 

252

§ 9.

Термодинамические

функции

идеального

двухатомного

газа в при­

 

 

 

ближении

«жесткий ротатор—гармонический

осциллятор»

. .

255

§

10.

Статистическая сумма двухатомного газа при высоких температурах

257

§ 1 1 .

Классификация многоатомных молекул. Статистические суммы

ква­

 

 

 

зитвердых

молекул

разного

типа

 

 

 

 

 

 

 

264

§

12.

Многоатомные

молекулы

с внутренними

вращениями . .

. .

271

§

13.

Стандартные термодинамические

 

функции

газа

и стандартная стати­

 

 

 

стическая сумма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

277

§

14.

Смеси

идеальных газов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

280

§

15. Расчет

химических

равновесий

в идеальных газовых смесях по мо­

 

 

 

лекулярным данным

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

286

X. Межмолекулярные силы, потенциал межмолекулярного взаимодействия

303

§

1.

Разделение

межмолекулярных

сил на

составляющие,

связанные с

 

 

 

притяжением и отталкиванием

молекул

 

 

 

 

 

 

303

§

2.

Потенциал

отталкивания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

305

§ 3.

Дальнодействующие

силы

межмолекулярного

взаимодействия

 

307

§ 4.

Некоторые модельные потенциалы парного взаимодействия

. .

312

§

5.

Потенциальная

энергия

взаимодействия

многих молекул ..

. .

316

§

6.

Ассоциация

и

водородная

связь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

317

479

Смотрите также файлы