Thermodynamics and Kinetics in Materials Science

Thermodynamics and kinetics in material science

Dieses Buch ist mit "short course" untertitelt. Es ist als kurze Einführung in die Konzepte der Thermodynamik und Kinetik in den Materialwissenschaften angelegt. Die dreizehn Kapitel enthalten dabei zum einen klassische Gleichgewichtsthermodynamik (Grundlagen, Phasengleichgewichte, Thermodynamik von Lösungen, chemische Reaktionen, Oberflächenphänomene und elastische Deformationen), zum anderen aber auch eine Einführung in die Theorie der irreversiblen Prozesse nach Onsager und Prigogine sowie ein Kapitel zur Diffusion und zwei über statistische Thermodynamik von Gasen und kondensierter Materie.

Dies alles ist wahrlich nur als "short course" auf etwas über 300 Seiten unterzubringen. Die Autoren empfehlen dieses Buch sowohl als Begleitliteratur zu entsprechenden Vorlesungen als auch zum Selbststudium. Letzteres ist meiner Meinung nach nur mit einigen Vorkenntnissen in Thermodynamik bzw. ergänzender Literatur möglich, da der Platz aufgrund der Themenvielfalt nur für das Wesentliche reicht. Für weiterführende Erläuterungen und ausführliche Beispiele, die gerade für Anfänger wichtig sind, ist wenig Platz. Als Begleitung zu einer Vorlesung ist das Buch jedoch wegen seiner klaren und schnörkellosen Darstellungen gut geeignet.

Die Autoren bemühen sich auch, dem Studenten Hilfestellung bei der Einarbeitung in die einzelnen Themen zu geben. Dies geschieht mit ¿ teilweise durchaus anspruchsvollen - Aufgaben, deren Lösungen im Anhang zu finden sind, und Verständnisfragen am Ende vieler Abschnitte.

Ein großes Plus ist auch die beiliegende CD: Auf ihr befinden sich sieben ¿virtuelle Laboratorien¿, mit denen der Student wie in realen Experimenten selbstständig arbeiten und beispielsweise Phasendiagramme anhand von Abkühlkurven erstellen kann. Wichtige Zusammenhänge werden so eigenständig erschlossen. Insgesamt 400 verschiedene Multiple-Choice-Fragen mit je fünf alternativen Antworten dienen der Wissensüberprüfung. Als Krönung gibt es eine Prüfung, die unter Zeitvorgabe stattfindet und auch als echte Prüfung am Computer durchgeführt werden kann: Das Ergebnis wird in verschlüsselter Form an den - durchaus nicht virtuellen - Prüfer gesendet.

Einziger Wermutstropfen ist die Tatsache, dass die Programme nur unter Windows laufen, Linux und Mac OS werden nicht unterstützt, obwohl es vermutlich kein Problem gewesen wäre, alles plattformunabhängig (z. B. in Java) zu programmieren.

Das Buch enthält zwar einige kleine Fehler, die aber in einer ersten Auflage nie zu vermeiden sind und nicht weiter ins Gewicht fallen. Insgesamt kann ich dieses Buch für Physiker und Ingenieure als Ergänzung zu Vorlesungen der Thermodynamik und Materialwissenschaften durchaus empfehlen.

Dr. Martin Schargott, Institut für Mechanik, TU-Berlin

Weitere Infos:
B. S. Bokstein et al.: Thermodynamics and Kinetics in Materials Science
Oxford University Press 2005, 330 S., Paperback
ISBN 0198528043