Содержание
Изучить уроки
Общее введение
Зачем изучать термодинамику: преобразование теплоты в работу, тепловые машины, источники энергии и современные вызовы.
История термодинамики и калориметрии
От теории теплорода к энтропии Клаузиуса: медленное разделение понятий теплоты и температуры и рождение двух начал.
Основные понятия
Равновесие, нулевое начало, стенки, переменные и функции состояния, квазистатические процессы.
Сохранение энергии: первое начало
Работа, теплота, внутренняя энергия и первое начало.
Обратимость и необратимость: второе начало
Энтропия, обратимость и второе начало.
Математическая структура: фундаментальные соотношения
Фундаментальные соотношения и термодинамические потенциалы.
Формальная структура: замена переменных
Дифференциальное исчисление, преобразование Лежандра и термодинамические потенциалы.
Калориметрические и термоупругие коэффициенты
Калориметрические, термоупругие коэффициенты и уравнения состояния.
Фазовые переходы
Фазовые диаграммы, неустойчивости и газ Ван-дер-Ваальса.
Тепловые машины
Двухрезервуарные циклы, цикл Карно, КПД и формулировки второго начала.
Дифференциальная геометрия в термодинамике
Геометрические структуры, лежащие в основе термодинамики.
Демон Максвелла
Информация, энтропия и границы классической термодинамики.
Эндореверсивные циклы
КПД при максимальной мощности и реальные тепловые машины.
Термоэлектричество
Термоэлектрические эффекты и преобразование энергии.
Неравновесная термодинамика
Необратимые явления и соотношения Онзагера.
Климатология и термодинамика
Термодинамические приложения к климатической системе Земли.
Квантовая термодинамика
Работа, теплота и энтропия в квантовом масштабе.