کتاب مقدمه ای بر ترمودینامیک آماری کاربردی نوشته استنلی آی. ساندلر و ترجمه غلامرضا پازوکی، شیوا عبدالرحیمی و الهام مفرح توسط انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر با موضوع مهندسی شیمی، ترمودینامیک به چاپ رسیده است.
ترمودینامیک آماری علمی است که ارتباط بین خواص ماکروسکوپی ترمودینامیکی و خواص میکروسکوپی را برقرار می کند. کتاب حاضر یکی از معدود کتاب ها در زمینه ترمودینامیک آماری است که به صورت کاربردی نوشته شده است.
فصل هایی از این کتاب برای دانشجویان دوره های کارشناسی رشته های شیمی و مهندسی شیمی و رشته های مرتبط می تواند مورد استفاده قرار گیرد و فصل های نهایی می تواند به عنوان مرجعی برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی در رشته های مذکور در نظر گرفته شود.
معرفی مباحث کتاب مقدمه ای بر ترمودینامیک آماری کاربردی
ترمودینامیک آماری و مدل‌سازی مولکولی
۱. مولکول‌های دارای برهم‌کنش در یک گاز
گاز واقعی: شامل نیروهای جاذبه و دافعه بین مولکولی
اثر بر خواص گاز: تغییر فشار و انرژی داخلی نسبت به گاز ایده‌آل
۲. پتانسیل‌های بین مولکولی و ضریب دوم ویرال
پتانسیل‌های متداول: Lennard-Jones، کولنی، و …
ضریب دوم ویرال (
B(T)) ارتباط فشار، دما و حجم را برای گازهای واقعی توصیف می‌کند
کاربرد: اصلاح معادله حالت گاز ایده‌آل
۳. بلورهای تک‌اتمی
مدل بلوری ساده برای جامدات تک‌اتمی
تحلیل ارتعاشات شبکه (phonons) و انرژی گرمایی
کاربرد در خواص حرارتی و الکترونی جامدات
۴. مدل‌های شبکه ساده برای سیالات
شبکه‌بندی فضایی برای شبیه‌سازی رفتار سیال‌های متراکم
مدل‌های Monte Carlo و Molecular Dynamics برای پیش‌بینی خواص ترمودینامیکی
۵. مولکول‌های دارای برهم‌کنش در یک سیال متراکم
توابع توزیع پیکربندی:
g(r) برای توصیف احتمال یافتن دو مولکول در فاصله مشخص
اهمیت: تعیین انرژی داخلی، فشار و خواص ساختاری سیال
۶. نظریه محلول‌های الکترولیت رقیق و گازهای یونیزه شده
نظریه‌های Debye-Hückel برای محلول‌های رقیق
کاربرد در پیش‌بینی فعالیت یون‌ها و خواص الکتریکی محلول‌ها
گازهای یونیزه: بررسی پلاسما و یونیزاسیون جزئی
۷. مدل‌های ترمودینامیکی از تابع تقسیم تعمیم‌یافته و واندروالس
تابع تقسیم:
مدل واندروالس برای گازهای واقعی: اصلاح فشار و حجم با در نظر گرفتن برهم‌کنش‌ها
کاربرد: استخراج انرژی آزاد، فشار و ظرفیت گرمایی
این مباحث اساس ترمودینامیک آماری، شبیه‌سازی مولکولی و مدل‌سازی گاز و سیال واقعی را تشکیل می‌دهند و برای طراحی و تحلیل مواد و فرآیندهای صنعتی کاربرد دارند.
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
