Mục lục
Khám phá các bài học
Giới thiệu chung
Vì sao nên học nhiệt động lực học: chuyển hóa nhiệt thành công, động cơ nhiệt, nguồn năng lượng và những thách thức đương đại.
Lịch sử nhiệt động lực học và nhiệt lượng học
Từ thuyết chất nhiệt đến entropy của Clausius: sự tách biệt chậm rãi giữa nhiệt và nhiệt độ, và sự ra đời của hai định luật.
Các khái niệm cơ bản
Cân bằng, định luật số không, vách ngăn, biến số và hàm trạng thái, quá trình tựa tĩnh.
Bảo toàn năng lượng: định luật thứ nhất
Công, nhiệt, nội năng và định luật thứ nhất.
Thuận nghịch và bất thuận nghịch: định luật thứ hai
Entropy, tính thuận nghịch và định luật thứ hai.
Cấu trúc toán học: các hệ thức cơ bản
Các hệ thức cơ bản và thế nhiệt động.
Cấu trúc hình thức: đổi biến
Phép tính vi phân, biến đổi Legendre và các thế nhiệt động.
Hệ số nhiệt lượng và hệ số nhiệt đàn hồi
Hệ số nhiệt lượng, hệ số nhiệt đàn hồi và phương trình trạng thái.
Chuyển pha
Giản đồ pha, sự mất ổn định và khí Van der Waals.
Động cơ nhiệt
Chu trình hai nguồn nhiệt, chu trình Carnot, hiệu suất và các phát biểu của định luật thứ hai.
Hình học vi phân trong nhiệt động lực học
Các cấu trúc hình học nền tảng của nhiệt động lực học.
Quỷ Maxwell
Thông tin, entropy và giới hạn của nhiệt động lực học cổ điển.
Chu trình nội thuận nghịch
Hiệu suất tại công suất cực đại và các động cơ nhiệt thực tế.
Nhiệt điện
Hiệu ứng nhiệt điện và chuyển hóa năng lượng.
Nhiệt động lực học phi cân bằng
Các hiện tượng bất thuận nghịch và hệ thức Onsager.
Khí hậu học và nhiệt động lực học
Các ứng dụng nhiệt động lực học cho hệ thống khí hậu Trái Đất.
Nhiệt động lực học lượng tử
Công, nhiệt và entropy ở thang lượng tử.