Equation of State Theories & Their Application to Polymers, Blends & Solutions pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Rudolf, Bernd

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:84

装帧:HRD

isbn号码:9781860941214

丛书系列:

图书标签:

聚合物
状态方程
混合物
溶液
热力学
相平衡
材料科学
高分子物理
流变学
统计力学

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具体描述

好的，这是一本关于统计力学、凝聚态物理学和高分子科学的专著的简介，旨在探讨物质的热力学性质、相变行为以及在特定系统中的应用。 --- 图书名称：统计热力学、相变动力学与复杂流体行为内容提要：本书深入探讨了描述物质宏观热力学行为的微观理论基础，重点关注统计力学在理解复杂系统（尤其是凝聚态和软物质）中的应用。全书结构严谨，从经典统计物理学的基本原理出发，逐步过渡到处理量子效应和非理想系统的现代方法。第一部分：基础理论框架本部分为理解后续高级主题奠定了坚实的理论基础。第一章：经典统计力学原理回顾本章系统回顾了系综理论（微正则、正则和巨正则系综），强调了配分函数作为连接微观态与宏观热力学量之间的桥梁作用。重点讨论了平衡态的玻尔兹曼分布，并介绍了如何通过配分函数导出内能、熵、自由能及压力等基本热力学函数。对于理想气体和固体的处理进行了详细阐述，为后续处理相互作用系统做好铺垫。第二章：相互作用系统的处理本章转向处理粒子间存在复杂相互作用的系统，这是理解真实物质行为的关键。详细讨论了维里展开在低密度气体中的应用，以及平均场理论（Mean-Field Theory）作为处理强关联系统的一种简化但富有洞察力的工具。引入了集群展开和高斯关联函数等概念，为描述液体和高密度物质的结构性提供了数学框架。第三章：相变理论与临界现象本章聚焦于系统宏观性质发生突变（即相变）的现象。从热力学第二定律的角度审视了一阶和二阶相变。随后，深入探讨了平均场理论在描述范德华方程和铁磁体（伊辛模型）中的临界行为。关键内容包括普朗克-爱因斯坦关系、朗道理论，并引入了重整化群（Renormalization Group, RG）方法，阐释了临界指数的普适性，并解释了如何通过RG方法消除短程关联对宏观临界行为的影响。第二部分：先进方法与复杂系统本部分将理论工具应用于更具挑战性的复杂物质系统，着重于介观尺度和动力学效应。第四章：蒙特卡洛与分子动力学模拟鉴于解析解在处理高维、强耦合系统时的局限性，本章详细介绍了计算模拟方法。首先阐述了蒙特卡洛（MC）模拟，包括 Metropolis 算法及其在采样复杂构象空间中的应用。随后，深入探讨了牛顿力学框架下的分子动力学（MD）模拟，包括积分算法（如 Verlet 算法）的选择和时间步长的控制。重点讨论了如何从模拟轨迹中提取时间-时间关联函数和输运性质。第五章：稀溶液与输运现象本章将统计力学方法应用于理解溶液的性质，特别是稀溶液中的依数性。讨论了溶液的热力学性质，如依稀度、渗透压等，并引入了化学势的概念。随后，转向输运过程，探讨了扩散、黏度和热导率的微观起源。利用朗之万方程和布朗运动理论，建立了宏观输运系数与粒子间相互作用和环境噪声之间的联系。第六章：几何约束与场论方法本章探讨了在受限几何环境或拓扑结构影响下的物质行为。引入了拓扑缺陷、扭结（knots）的概念及其对介观系统（如液晶和聚合物缠结）的影响。利用连续介质理论和场论的语言（如 Ginzburg-Landau 理论），描述了有序参数的演化和自发对称性破缺。讨论了拓扑性质对材料宏观力学特性的制约。第七章：非平衡态统计物理学导论理解系统如何从一个状态演化到另一个状态，是超越平衡态研究的关键。本章引入了非平衡态的描述工具，如涨落-耗散定理（Fluctuation-Dissipation Theorem），阐释了系统在受驱动下的响应。讨论了线性响应理论（Kubo 公式）在计算弛豫时间尺度上的应用，并简要介绍了随机过程理论在描述复杂系统动态演化中的作用。结论与展望全书最后总结了统计力学在理解物质多样性方面的核心价值，并展望了未来在量子信息、活性物质和极端条件下的物质研究中，这些理论框架将如何继续演进和拓展。本书适合高年级本科生、研究生以及从事凝聚态物理、化学物理、材料科学和理论化学研究的专业人士参考。