Statistische Thermodynamik

Die Statistische Thermodynamik bildet eine Brucke zwischen den universel len, aber makroskopisch-phanomenologischen Gesetzen der Thermodynamik und den mechanischen bzw. quantenmechanischen Eigenschaften der molekula ren Bausteine. Qualitative Betrachtungen uber die Zusammenhange zwischen der Entropie und der molekularen Unordnung, oder die Verteilung der Ener gie auf die einzelnen molekularen Freiheitsgrade, sind dem Chemiestudenten schon aus der Anfangervorlesung bekannt. Eine korrekte Darstellung dieser Zu sammenhange erfordert jedoch einen gewissen formalen Aufwand. Dieses Buch wurde als Einfuhrungstext fur Chemiestudenten mit begrenzten Mathematik kenntnissen geschrieben, fur die es dennoch wichtig ist, die Methoden der Stati stischen Thermodynamik zu verstehen und anwenden zu lernen. Der Stoff des Bandes Statistische Thermodynamik gliedert sich in drei Tei le: die allgemeinen Grundlagen, Systeme von unabhangigen Teilchen (ideale Sy steme) und Systeme mit zwischenmolekularen Wechselwirkungen (reale Syste me). Die ersten drei Kapitel behandeln wichtige Grundlagen der Statistischen Ther modynamik. Wir beschranken uns dabei auf den Formalismus der mikrokanoni schen Gesamtheit und der kanonischen Gesamtheit. Obwohl wir vom Konzept konkreter Quantenzustande und Energieeigenwerte ausgehen, sind weiterrei chende Kenntnisse der Quantenmechanik zum Verstandnis dieses Textes nicht erforderlich. Uberhaupt ist dem Anfanger zu empfehlen, sich zunachst nur mit den wichtigsten Begriffen vertraut zu machen (besonders der Bedeutung der so genannten Zustandssummen), um dann rasch zu einfachen Anwendungen vor zudringen. Einzelne Abschnitte (z. B. 1.4, 2.3 und 3.4) konnen beim ersten Durcharbeiten des Textes uberblattert werden.