Cours de physique
5. physique statistique
Berkeley
Dunod
Préface au cours de physique de Berkeleyv
Préface au volume Vvii
Remerciementsix
Notes pour le professeur et l'étudiantxi
Chapitre 1 Propriétés caractéristiques des systèmes macroscopiques1
1.1 Fluctuations autour de l'équilibre4
1.2 Irréversibilité et approche de l'équilibre15
1.3 Autres exemples29
1.4 Propriétés de l'équilibre31
1.5 Chaleur et température35
1.6 Ordres de grandeur39
1.7 Problèmes importants en physique macroscopique45
Résumé des définitions50
Suggestions pour des lectures complémentaires51
Problèmes51
Chapitre 2 Concepts fondamentaux en probabilités55
2.1 Ensembles statistiques56
2.2 Relations élémentaires entre probabilités64
2.3 La distribution binômiale67
2.4 Valeurs moyennes75
2.5 Calcul de valeurs moyennes pour un système de spin80
2.6 Distributions continues en probabilités86
Résumé des définitions90
Relations importantes90
Suggestions pour des lectures complémentaires91
Problèmes91
Chapitre 3 Description statistique des systèmes de particules99
3.1 Définition de l'état d'un système101
3.2 Ensemble statistique108
3.3 Postulats statistiques111
3.4 Calculs de probabilités116
3.5 Nombre d'états accessibles pour un système macroscopique118
3.6 Contraintes, équilibre et irréversibilité124
3.7 Interaction entre systèmes129
Résumé des définitions135
Relations importantes136
Suggestions pour des lectures complémentaires136
Problèmes136
Chapitre 4 Interaction thermique141
4.1 Distribution de l'énergie entre systèmes macroscopiques142
4.2 L'approche de l'équilibre thermique147
4.3 Température149
4.5 Système en contact avec une source de chaleur157
4.6 Paramagnétisme163
4.7 Énergie moyenne d'un gaz parfait166
4.8 Pression moyenne d'un gaz parfait172
Résumé des définitions176
Relations importantes177
Suggestions pour des lectures complémentaires177
Problèmes178
Chapitre 5 Théorie microscopique et mesures macroscopiques191
5.1 Détermination de la température absolue192
5.2 Températures absolues très élevées et très basses196
5.3 Travail, énergie interne et chaleur200
5.4 Capacité calorifique206
5.5 Entropie209
5.6 Paramètres intensifs et extensifs211
Résumé des définitions213
Relations importantes213
Suggestions pour des lectures complémentaires213
Problèmes214
Chapitre 6 Distribution canonique dans l'approximation classique223
6.1 L'approximation classique224
6.2 Distribution des vitesses de Maxwell231
6.3 Discussion de la distribution maxwellienne235
6.4 Effusion et jets moléculaires240
6.5 Théorème de l'équipartition246
6.6 Applications du théorème de l'équipartition248
6.7 Capacité calorifique des solides250
Résumé des définitions256
Relations importantes256
Suggestions pour des lectures complémentaires256
Problèmes257
Chapitre 7 Interaction thermodynamique générale265
7.1 Variation du nombre d'états en fonction des paramètres extérieurs266
7.2 Relations générales valables à l'équilibre271
7.3 Applications à un gaz parfait276
7.4 Résultats fondamentaux en thermodynamique statistique281
7.5 Conditions d'équilibre286
7.6 Équilibre entre phases292
7.7 La transformation du désordre en ordre299
Résumé des définitions307
Relations importantes307
Suggestion pour des lectures complémentaires308
Problèmes308
Chapitre 8 Théorie cinétique élémentaire des phénomènes de transport317
8.1 Libre parcours moyen319
8.2 Viscosité et transport de quantité de mouvement (ou d'impulsion)323
8.3 Conductivité thermique et transport d'énergie331
8.4 Self-diffusion et transport de molécules325
8.5 Conductibilité électrique et transport de charge339
Résumé des définitions342
Relations importantes342
Suggestions pour des lectures complémentaires343
Problèmes343
Appendice349
A.1 Distribution gaussienne350
A.2 Distribution de Poisson355
A.3 Amplitude des fluctuations d'énergie357
A.4 Impacts moléculaires et pression dans un gaz360
Notes mathématiques363
M.1 Notations sommatoires364
M.2 Somme d'une série géométrique364
M.3 Dérivée de ln n! pour n grand365
M.4 Valeur de ln n! pour n grand366
M.5 L'inégalité ln "formule mathématique non exprimables en texte html"367
M.6 Calcul de l'intégrale "formule mathématique non exprimables en texte html"367
M.7 Calcul des intégrales de la forme "formule mathématique non exprimables en texte html"369
Problèmes supplémentaires371
Symboles mathématiques377
Alphabet grec379
Valeurs numériques381
Réponses aux problèmes383
Index393