Від нульового закону і теплового рівноваги до ентропії, теплових двигунів і статистичної механіки
Температурні шкали (Цельсій, Кельвін, Фаренгейт), механізми теплообміну: теплопровідність (Q=kA·ΔT/Δx), конвекція, випромінювання (закон Стефана–Больцмана).
Рівняння стану PV=nRT. Газові закони (Бойль-Маріотт, Шарль, Гей-Люссак, Авогадро). Кінетична теорія: тиск через швидкість молекул, середня кінетична енергія 3kT/2.
ΔU = Q−W. Ізохорний (ΔV=0), ізобарний (ΔP=0), ізотермічний (ΔT=0), адіабатний (Q=0) процеси. Теплоємність Cv і Cp, γ=Cp/Cv.
Принцип теплового двигуна: Q₁→W+Q₂. Цикл Карно (найефективніший): η=1−Tх/Tг. Холодильник і теплонасос. КОП холодильника = Q₂/W.
Ентропія S: dS = δQ/T. Ентропія як міра безпорядку. Незворотні процеси (ΔS ≥ 0). Принцип Клаузіуса і Кельвіна. Стріла часу.
Мікро- і макростани. Розподіл Больцмана: P_i ∝ e^(−Eᵢ/kT). Розподіл Максвелла–Больцмана для швидкостей молекул. S = k·ln W.
Фазові діаграми (P-T), потрійна точка, критична точка. Теплота плавлення та пароутворення. Рівняння Клнапейрона–Клаузіуса. Надпровідність і над'єднання.
Цей навчальний матеріал систематично розкриває тему від основ до просунутих концепцій. Курс орієнтований на самостійне навчання з практичним акцентом.
Термодинаміка пояснює теплові процеси і визначає ефективність енергетичних систем.
Проходьте матеріал послідовно, не пропускаючи розділів. Виконуйте практичні вправи після кожного блоку. Повертайтеся до складних частин після засвоєння наступних розділів.