Spis treści
Poznaj lekcje
Wprowadzenie ogólne
Dlaczego warto studiować termodynamikę: przemiana ciepła w pracę, silniki cieplne, źródła energii i współczesne wyzwania.
Historia termodynamiki i kalorymetrii
Od teorii cieplika do entropii Clausiusa: powolne oddzielenie ciepła od temperatury i narodziny dwóch zasad.
Pojęcia podstawowe
Równowaga, zasada zerowa, ścianki, zmienne i funkcje stanu, przemiany quasi-statyczne.
Zachowanie energii: pierwsza zasada
Praca, ciepło, energia wewnętrzna i pierwsza zasada.
Odwracalność i nieodwracalność: druga zasada
Entropia, odwracalność i druga zasada.
Struktura matematyczna: relacje podstawowe
Relacje podstawowe i potencjały termodynamiczne.
Struktura formalna: zmiana zmiennych
Rachunek różniczkowy, transformacja Legendre'a i potencjały termodynamiczne.
Współczynniki kalorymetryczne i termosprężyste
Współczynniki kalorymetryczne, termosprężyste i równania stanu.
Przemiany fazowe
Diagramy fazowe, niestabilności i gaz Van der Waalsa.
Silniki cieplne
Cykle dwutermiczne, cykl Carnota, sprawności i sformułowania drugiej zasady.
Geometria różniczkowa w termodynamice
Struktury geometryczne leżące u podstaw termodynamiki.
Demon Maxwella
Informacja, entropia i granice termodynamiki klasycznej.
Cykle endorewersyjne
Sprawność przy maksymalnej mocy i rzeczywiste silniki cieplne.
Termoelektryczność
Efekty termoelektryczne i konwersja energii.
Termodynamika nierównowagowa
Zjawiska nieodwracalne i relacje Onsagera.
Klimatologia i termodynamika
Zastosowania termodynamiczne w ziemskim systemie klimatycznym.
Termodynamika kwantowa
Praca, ciepło i entropia w skali kwantowej.