Читать онлайн «Неравновесная статистическая термодинамика»

Д. Н. ЗУБАРЕВ НЕРАВНОВЕСНАЯ СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА» ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ МОСКВА 1971 530 • 1 3-91 УДК 536 Неравновесная статистическая термодинамика. Зубарев Д. Н. Издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литерауры, 1971 г. Статистическая термодинамика необратимых процессов изучает неравновесные процессы переноса энергии, количества движения, массы и заряда в различных физических системах (газах, жидкостях, твердых телах) с помощью методов статистической механики. Книга — первая в мировой литературе попытка рассмотреть с единой точки зрения современное состояние неравновесной статистической термодинамики как естественного продолжения равновесной. В ней изложены основные идеи равновесной и неравновесной статистической термодинамики классических и квантовых систем, влияние на статистические ансамбли различных возмущений механического и термического типа, нарушающих равновесие, флуктуационно-диссипационные теоремы, основанные на оригинальных исследованиях автора методы построения неравновесных функций распределения и статистических операторов, позволяющих получить уравнения термодинамики необратимых процессов, и приложение этих методов к различным задачам. Рассмотрен статистический вывод уравнений теплопроводности, диффузии и уравнения Навье — Стокса для многокомпонентной жидкости или газа и связь кинетических коэффициентов с корреляционными функциями, статистическая теория релаксационных процессов и химических реакций как в линейном, так и в нелинейном по термодинамическим силам приближении, релятивистская статистическая гидродинамика, вывод обобщенных кинетических уравнений, вывод уравнений типа Крамерса — Фоккера — Планка для малой подсистемы, взаимодействующей с большой, экстремальные свойства неравновесного статистического оператора. Книга рассчитана на физиков и физико-химиков (научных работников, аспирантов и студентов старших курсов), работающих в области теоретической физики, молекулярной физики, физической химии и химической физики. Рисунков 2, библиография 392 назв. 2-3-5 89—71 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 7 Введение 9 ГЛАВА I Равновесная статистическая термодинамика классических систем и § 1. Функции распределения . . . . ; И 1. 1. Функции распределения систем взаимодействующих частиц И 1. 2. Нормировка 13 § 2. Уравнение Лиувилля 14 2. 1. Теорема Лиувилля об инвариантности фазового объема 14 2. 2. Уравнение Лиувилля 16 2. 3. Эволюция функций распределения во времени 18 2. 4. Энтропия 20 § 3. Статистические ансамбли Гиббса 25 3. 1. Микроканоническое распределение 26 3. 2. Каноническое распределение Гиббса 28 3. 3. Теорема Гиббса о каноническом распределении 31 3. 4. Большое каноническое распределение Гиббса 36 3. 5. Распределение Гиббса для изобарически-изотермического ансамбля i . . . . 39 § 4. Связь распределений Гиббса с максимумом информационной энтропии 42 4. 1. Информационная энтропия 42 4. 2. Экстремальность микроканонического распределения 44 4. 3.