Theoretische Physik. Thermodynamik und Statistische Physik
Schnakenberg
Theoretische Physik. Thermodynamik und Statistische Physik
Von J. Schnakenberg.
Carl Grossmann Verlag, Tübingen 2000. 594 S., kart.,
ISBN 3-527-40339-6
Dieser Start einer neuen Reihe von Lehrbüchern der Theoretischen Physik, die bei Carl Grossmann erscheinen, ist recht vielversprechend. Die Darstellung ist stets ausführlich und legt Wert auf einen klaren Formalismus. Ein Pluspunkt sind auch die mit gut erläuterten Lösungen versehenen Übungsaufgaben. Das Buch beginnt mit der phänomenologischen Thermodynamik. Für den 2. Hauptsatz wird die Entropie als primärer Begriff eingeführt. Nach der Diskussion der ersten beiden Hauptsätze folgt eine kurze Einführung in die irreversible Thermodynamik. Dabei werden Entropieänderungen bei Austauschprozessen beschrieben und kontinuierliche Bilanzgleichungen diskutiert. Anschlie ßend werden die Hauptsätze entsprechend verallgemeinert als kontinuierliche Bilanzgleichungen von innerer Energie und Entropie formuliert. Schließlich wendet sich der Autor wieder der Thermostatik zu. Die thermodynamischen Potentiale werden durch Extremalprinzipien für das Gleichgewicht eingeführt und die Stabilität der Gleichgewichtszustände untersucht. Die Diskussion von Wärmekraftmaschinen kann als Anwendung der phänomenologischen Theorie präsentiert werden. Dies ist der Lohn der konzeptionell klareren Formulierung des 2. Hauptsatzes ohne Wirkungsgrade. Es folgen Diskussionen von idealen und realen Gasen, Phasenübergängen, magnetischen Systemen und Tiefen Temperaturen.
Im zweiten Teil des Buches geht es um statistische Physik, wobei Bezüge zur phänomenologischen Theorie deutlich werden. Die Mikrodynamik wird für klassische und quantenmechanische Gleichgewichtssysteme erläutert. Die Entropie schlägt eine Brücke zur Thermostatik. Für offene Gleichgewichtssys teme werden allgemeine kanonische Ensembles eingeführt. Als Anwendungen dienen ideale, magnetische und wechselwirkende Sys teme. Die Statistik von Fermionen und Bosonen kommt für die Bose-Einstein-Kondensation, Photonen, Phononen und das entartete Fermi-Gas zum Tragen. Um auch einen mikroskopischen Unterbau für Teile der Irreversiblen Thermodynamik zu liefern, behandelt das letzte Kapitel die kinetische Theorie. Hierbei wird im Wesentlichen die Boltzmann-Gleichung diskutiert. Dieses Lehrbuch hilft, die grundlegenden Zusammenhänge zwischen Mikro- und Makrophysik zu verstehen. Nur der ungewöhnliche Verzicht auf die Kennzeichnung von Skalarprodukten könnte zu Verwirrungen führen.
Dipl.-Phys. Haiko Steuer, Institut für Theoretische Physik, TU Berlin
| Dieses Buch können Sie direkt bei amazon.de |  | |
