Modern termodinamika

Olvasói vélemények

Arieh Ben-Naim professzor könyvét nagyra értékelik a termodinamika és az entrópia összetett fogalmainak világos magyarázatai miatt, amelyek a kezdő és a tapasztalt olvasók számára egyaránt szólnak. A könyvet az értő előadásmódja és az a képessége jellemzi, hogy az olvasókat bevonja a témába. Egyes vélemények szerint azonban a teljes megértéshez bizonyos szintű matematikai háttér és előzetes fizikai vagy kémiai ismeretek szükségesek.

⬤ Kiváló magyarázat a hőátadásról és az entrópiáról.
⬤ Magával ragadó és lényeglátó írásmód, amely mind a hallgatók, mind a szakértők számára vonzó.
⬤ Az összetett fogalmakat hatékonyan tisztázza, hozzáférhetővé téve azokat.
⬤ Alkalmas a különböző értelmi szinteken lévő olvasók számára.
⬤ Egyedülálló megközelítés a Shannon-féle információmérték és a termodinamikai entrópia közötti kapcsolat magyarázatához.
⬤ Mély betekintést nyújt a termodinamikai alapelvekbe, érdekessé téve a témát.

⬤ A könnyebb megértéshez fizikai vagy kémiai háttér szükséges.
⬤ Néhány fogalom kihívást jelenthet a teljesen kezdők számára, mivel ez nem egy „népszerű tudományos” könyv.
⬤ A könyv egyes részeinek megértéséhez alapfokú matematikai ismeretekre van szükség.

(4 olvasói vélemény alapján)

Eredeti címe:

Modern Thermodynamics

Könyv tartalma:

Ez a tankönyv modern megközelítésben mutatja be a termodinamikát, négy alapvető fizikai tényből kiindulva (az anyag atomi természete, az azonos fajú atomok és molekulák megkülönböztethetetlensége, a bizonytalansági elv és az egyensúlyi állapotok létezése), és az információelmélet eszközeivel elemzi az összetett rendszerek viselkedését, különösen a Shannon-féle információmértékkel (vagy SMI-vel), amely bármely valószínűségi eloszlásra definiálható. Az SMI-t definiáljuk, tulajdonságait és időbeli alakulását szemléltetjük, és megmutatjuk, hogy az entrópia az SMI egy sajátos típusa, azaz az SMI egy makroszkopikus egyensúlyi rendszer fázistér-eloszlásához kapcsolódó SMI.

Az SMI-vel való kapcsolat lehetővé teszi az olvasó számára, hogy megértse, mi az entrópia, és miért követik az izolált rendszerek a termodinamika második törvényét. A Második törvényt más, termikusan nem izolált, sőt a részecskék átvitelét tekintve nyitott rendszerekre is megfogalmazzuk. A könyv első részében a termodinamika minden alapvető szempontját levezetjük és számos példával illusztráljuk.

A második rész a termodinamika fontos alkalmazásaival foglalkozik, kitérve a fázisátmenetekre, az elegyekre és oldatokra (beleértve a Kirkwood-Buff megközelítést és a szolvatációs termodinamikát), a kémiai egyensúlyra és a víz kiemelkedő tulajdonságaira. Ez a tankönyv két szempontból is egyedülálló. Először is, a termodinamikát egy újszerű megközelítéssel mutatjuk be, amely az információelméleten alapul, makroszkopikus egyensúlyi rendszerekre alkalmazva.

Kimutatásra kerül, hogy az entrópia a Shannon-féle információs mérték (SMI) egy speciális esete, és az SMI tulajdonságai és időbeli alakulása a termodinamika második törvényének magyarázatára szolgál. Ez valódi áttörést jelent, mivel a klasszikus termodinamika nem tudja megmagyarázni az entrópiát, és nem tudja tisztázni, hogy a rendszereknek miért kell engedelmeskedniük a második törvénynek. Másodszor, ez a tankönyv lehetőséget nyújt az olvasónak arra, hogy kapcsolatba kerüljön a termodinamika fontos és fejlett alkalmazásaival, a könyv második részében tárgyalt témák feldolgozásához.

Bár ezek meghaladhatják egy tipikus bevezető termodinamikai kurzus tartalmát, néhányuk fontos lehet a hallgató által választott tantervben. Ugyanakkor a haladóbb tudósok számára is vonzó érdeklődésre tarthatnak számot.