Программа курса "Термодинамика"
курс ведет Л.А. Мельниковский
Курс - 2, 3; семестр - 4, 5; зачет с оценкой - 5 семестр; лекции - 66 часов; семинарские занятия - 50 часов
1. Основные принципы классической статистики. Функция распределения. Статистическая независимость. Теорема Лиувилля. Роль энергии.
2. Энтропия. Закон возрастания энтропии. Границы применимости классической статистики.
3. Термодинамические величины. Температура. Макроскопическое движение. Адиабатический процесс. Давление. Работа и количество тепла. Термодинамические циклы и тепловые машины. Термодинамические потенциалы. Соотношения между производными термодинамических величин. Максимальная работа. Термодинамические неравенства. Принцип Ле-Шателье. Теорема Нернста. Зависимость термодинамических величин от числа частиц. Термодинамические величины при наличии внешних полей
4. Распределение Гиббса. Свободная энергия в распределении Гиббса. Распределение Гиббса с переменным числом частиц.
5. Распределение Максвелла. Столкновения частиц, эффективное сечение. Отрицательные температуры.
6. Идеальный газ Распределение Больцмана. Свободная энергия и уравнение состояния идеального газа. Закон равнораспределения. Теплоемкость идеального газа. Смесь идеальных газов.
7. Неидеальные газы.Разложение по степеням плотности. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Термодинамические величины классической плазмы.
8. Фазовые переходы Условие равновесия фаз. Формула Клапейрона - Клаузиуса. Критическая точка. Закон соответственных состояний. Фазовые переходы второго рода. Скачок теплоемкости. Влияние внешнего поля на фазовый переход. Ван-дер-Ваальсова теория критической точки.
9. Растворы. Системы с различными частицами. Правило фаз. Слабые растворы. Осмотическое давление. Соприкосновение фаз растворителя. равновесие по отношению к растворенному веществу. Выделение тепла и изменение объема при растворении. Термодинамические неравенства в растворах.
10. Кривые равновесия и диаграммы состояния.
11. Химические реакции. Условия химического равновесия. Закон действующих масс. Теплота реакции. Ионизационное равновесие.
12. Флуктуации. Распределение Гаусса. Флуктуации основных термодинамических величин. Распределение Пуассона. Флуктуации в растворах.
13. Поверхности. Поверхностное натяжение. Формула Лапласа. Поверхностное натяжение кристаллов. Поверхностное натяжение растворов. Краевой угол. Образование зародышей при фазовых переходах.

Литература
Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Статистическая физика, ч.1. Москва, Наука 1995