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目次

第1章 熱力学の紹介と下準備

  1.1 ミクロ・マクロと陥りやすい幻想

  1.2 熱力学の意義

  1.3 熱力学の様々な流儀

  1.4 用語や記号に関する注意

  1.5 微分と偏微分

  1.6 ひとつの量が2通りに表されているときの注意

第2章 「要請」を理解するための事項

  2.1 マクロに見る

  2.2 熱力学で扱う状態

  2.3 マクロな物理量

  2.4 エネルギー

  2.5 部分系・複合系

  2.6 相加変数・示量変数・示強変数

  2.7 束縛

  2.8 マクロに見て無視できるほど小さい量

  2.9 Uが相加的になる理由

第3章 熱力学の基本的要請

  3.1 同じ状態・異なる状態

  3.2 平衡状態

  3.3 エントロピー

第4章 要請について理解を深める

  4.1 簡単な具体例

  4.2 物理的意味と幾何学的解釈

  4.3 要請Ⅱについて

第5章 エントロピーの数学的な性質

  5.1 相加性・同次性・密度

  5.2 凸関数

  5.3 エントロピーの凸性

  5.4 エントロピーの自然な変数の変域

  5.5 簡単な具体例

  5.6 エネルギー表示の基本関係式

第6章 示強変数

  6.1 エントロピー表示の示強変数

  6.2 エネルギー表示の示強変数

  6.3 わずかに異なる平衡状態の比較

  6.4 例-理想気体

  6.5 例-光子気体

  6.6 Nernst-Planckの仮説

  6.7 離散変数での微分や「わずかに異なる平衡状態」の意味

第7章 仕事と熱-簡単な例

  7.1 マクロ変数としての力・圧力・位置

  7.2 力学的仕事と熱の移動

  7.3 仕事と熱の性質

  7.4 準静的過程における仕事

  7.5 準静的過程における熱の移動

  7.6 理想気体の圧縮・膨張過程

  7.7 van der Waals気体

  7.8 平衡と非平衡の狭間で

  7.9 関連する事項

第8章 準静的過程における一般の仕事と熱

  8.1 一般の場合における熱の定義

  8.2 準静的過程

  8.3 気体粒子が透過性の容器に入っている場合

  8.4 一般の系の場合

  8.5 熱力学の論理構造について

第9章 2つの系の間の平衡

  9.1 エントロピーの間の不等式

  9.2 熱の交換が可能な単純系の間の温度の一致

  9.3 2つの系の狭義示強変数の一致-一般の場合

  9.4 部分系のマクロ変数の平衡値の決定法

  9.5 エネルギー最小の原理

  9.6 熱力学的に定義された圧力が力学的に定義された圧力と等しいこと

第10章 エントロピー増大則

  10.1 孤立系のエントロピーの変化

  10.2 部分系のエントロピーの変化

  10.3 熱の移動の向き

  10.4 可逆過程と不可逆過程

  10.5 熱とエントロピー

第11章 熱と仕事の変換

  11.1 サイクル過程とその効率

  11.2 熱浴とClausiusの不等式

  11.3 仕事から熱への変換

  11.4 熱から仕事への変換

  11.5 熱を低温系から高温系へと流す

  11.6 関連する事項

  11.7 遷移に関する予言能力について

第12章 ルジャンドル変換

  12.1 やりたいこと

  12.2 何回でも微分可能で微係数が強単調な場合

  12.3 1変数の凸関数のルジャンドル変換-一般の場合

  12.4 多変数の凸関数のルジャンドル変換-一般の場合

第13章 他の表示への変換

  13.1 概要

  13.2 Helmholtz自由エネルギー

  13.3 Gibbsエネルギー

  13.4 相転移とTVN表示・TPN表示

  13.5 Eulerの関係式とGibbs-Duhem関係式

  13.6 様々な熱力学関数

  13.7 Maxwellの関係式

第14章 大きな系・小さな系

  14.1 定積熱容量

  14.2 定圧熱容量

  14.3 溜

  14.4 熱浴に浸かった系

  14.5 様々な熱力学関数の最小原理と最大仕事の原理

  14.6 狭義示強変数の測定器

  14.7 エントロピーを測る

  14.8 溜を用いた仕事の定義の拡張

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