Para la presente edición, el libro ha sido considerablemente ampliado y se ha modificado la exposición de toda una serie de puntos. En particular, se han completado los capítulos dedicados a los cuerpos condensados y a los gases reales, a los cambios de fase de segunda especie y a las fluctuaciones (a este último capítulo, en particular, se ha incorporado la teoría de las fluctuaciones no-termodinámicas, que ha aparecido después de 1950 y que antes se exponía en otro volumen, en la «Electrodinámica de los medios continuos»).
Como es sabido, estos últimos años se han caracterizado en la Física estadística por grandes progresos vinculados con el éxito que ha acompañado a la aplicación al problema de varios cuerpos de métodos tomados de la teoría cuántica de los campos. En particular, ha sido posible resolver muchas cuestiones que planteaban los espectros energéticos de los cuerpos macroscópicos y que no resultaban claras hace diez años.
Sin embargo, no ha sido posible exponer dichos métodos en esta edición del libro y, en este sentido, las modificaciones llevadas a cabo deben considerarse insuficientes. El hecho es de qué siempre nos hemos esforzado en construir el curso de física teórica como una disciplina única, enlazando unas con otras las exposiciones de sus diferentes ramas en los varios tomos. Pero, al mismo tiempo, y de acuerdo con el plan general del presente curso, este volumen debería seguir al dedicado a la teoría cuántica de los campos, y la exposición de los correspondientes métodos en este libro debería haberse basado en su desarrollo en el volumen precedente.
Dado que la redacción de este último no ha terminado todavía, ha resultado imposible incluir tales métodos en la presente edición. Ahora bien, la edición anterior hace ya tiempo que se agotó y, según parece, entre los lectores se siente la necesidad de contar con este libro. En consecuencia, se decidió editar de nuevo el libro sin esperar más en su forma actual, dejando para el futuro, después de publicado el volumen IV, el seguir rehaciéndolo.
Contenido:
Capítulo 1. Principios fundamentales de la física estadística
1 Distribución estadística
2 Independencia estadística
3 Teorema de Liouville.
4 El papel de la energía
5 La matriz estadística
6 Distribución estadística en la estadística cuántica
7 Entropía
8 La ley de crecimiento de la entropía
Capítulo 2. Magnitudes termodinámicas
9 Temperatura
10 Movimiento macroscópico.
11 El proceso adiabático
12 La presión
13 Trabajo y cantidad de calor
14 La entalpia
15 Energía libre y potencial termodinámico
16 Relaciones entre las derivadas de las magnitudes termodinámicas
17 Escala termodinámica de temperaturas
18 Proceso Joule-Thomson
19 Trabajo máximo
20 Trabajo máximo realizado por un cuerpo que se encuentra en un medio exterior
21 Desigualdades termodinámicas
22 Principio de Le Chatelier
23 Teorema de Nernst
24 Dependencia de las magnitudes termodinámicas con relación al número de partículas
25 Equilibrio de un cuerpo en un campo exterior
26 Cuerpo en rotación
27 Relaciones termodinámicas en el dominio relativista.
Capítulo 3. La distribución de Gibbs
28 La distribución de Gibbs
29 Distribución de Maxwell
30 Distribución de probabilidades para un oscilador
31 La energía libre en la distribución de Gibbs
32 Teoría termodinámica de perturbaciones
33 Desarrollo en potencias de h
34 La distribución de Gibbs para cuerpos en rotación
35 La distribución de Gibbs cuando varía el número de partículas
36 Deducción de las relaciones termodinámicas a partir de la distribucón de Gibbs
Capítulo 4. El gas perfecto
37 La distribución de Boltzmann
38 La distribución del Boltzmann en la estadística clásica
39 Colisiones de las moléculas
40 El gas perfecto no en equilibrio
41 Energía libre de un gas perfecto de Boltzmann
42 La ecuación de estado de un gas perfecto
43 Gas perfecto con capacidad calorífica constante
44 Ley de equiparación
45 Gas perfecto monoatómico
46 Gas monoatómico. Influencia del momento cinético electrónico
47 Gases diatómicos con moléculas de átomos distintos. Rotación de las moléculas
48 Gas diatómico con moléculas de átomos idénticos. Rotación de las moléculas
49 Gas diatómico. Vibraciones de los átomos
50 Gas diatómico. Influencia del momento cinético electrónico
51 Gas poliatómico
Capítulo 5. Las distribuciones de Fermi y de Bose
52 La distribución de Fermi
53 La distribución de Bose
54 Gases de Fermi y de Bose no en equilibrio.
55 Gases de Fermi y de Bose de partículas elementales
56 El gas electrónico degenerado
57 Capacidad calorífica de un gas electrónico degenerado
58 Gas electrónico degenerado relativista
59 Gas de Bose degenerado
60 La radiación negra
Capítulo 6. Cuerpos condensados
61 Los sólidos. Bajas temperaturas
62 Los sólidos. Altas temperaturas
63 Fórmula de interpolación de Debye
64 Dilatación térmica de los sólidos
65 Fonones
66 El líquido cuántico. Espectro de tipo Bose.
67 Superfluidez
68 El líquido cuántico. Espectro de tipo Fermi.
69 El espectro electrónico de los metales,.
70 Espectro electrónico de los dieléctricos sólidos
71 Temperaturas negativas
Capítulo 7. Gases reales
72 Desviaciones de los gases respecto del carácter perfecto
73 Desarrollo en potencias de la densidad.
74 Fórmula de Van der Waals.
75 Gas totalmente ionizado
76 Método de las funciones de correlación
77 El cálculo del coeficiente del virial en mecánica cuántica.
78 Gas de Bose «casi perfecto» degenerado
79 Gas de Fermi «casi perfecto» degenerado con repulsión entre las partículas.
80 Gas de Fermi «casi perfecto» degenerado con atracción entre partículas.
Capítulo 8. Fases en equilibrio.
81 Condiciones de equilibrio de las fases.
82 Fórmula de Clapeyron-Clausius
83 El punto critico.
84 Propiedades de la materia cerca del punto crítico.
85 Ley de los estados correspondientes
Capítulo 9. Disoluciones
86 Sistemas con diferentes partículas:.
87 Regla de las fases
88 Disoluciones diluidas
89 Presión osmótica
90 Contacto de fases del disolvente.
91 Equilibrio respecto de lá substancia disuelta
92 Desprendimiento de calor y variación de volumen en la disolución.
93 Influencia mutua de los solutos
94 Disolucioñes de electrólitos fuertes
95 Mezcla de gases perfectos % Mezcla de isótopos
97 Tensión de vapor sobre una disolución concentrada.
98 Desigualdades termodinámicas en las disoluciones
99 Curvas de equilibrio
100 Ejemplos de diagramas de estado
101 Intersección de las curvas especiales de una superficie de equilibrio
102 Gas y líquido
Capítulo 10. Reacciones químicas
103 Condición de equilibrio químico
104 Ley de acción de las masas
105 Calor de reacción
106 Equilibrio de ionización
107 Equilibrio respecto de la formación de pares
Capítulo 11. Propiedades de la materia a muy grandes densidades
108 Ecuación de estado de la materia a grandes densidades
109 Equilibrio de los cuerpos de gran masa
110 Energía de un cuerpo gravitante
111 Equilibrio de una esfera «neutrónica»
Capítulo 12. Fluctuaciones
112 Distribución de Gauss
113 Distribución de Gauss para varias magnitudes
114 Fluctuaciones de las magnitudes termodinámicas fundamentales
115 Fluctuaciones en un gas perfecto
116 Fórmula de Poisson
117 Fluctuaciones en las disoluciones
118 Correlación de las fluctuaciones
119 Fluctuaciones en el punto crítico
120 Correlación de las fluctuaciones en un gas perfecto
121 Correlación de las fluctuaciones en el tiempo
122 Simetría de los coeficientes cinéticos
123 La función disipativa
124 Correlación temporal de las fluctuaciones de varias magnitudes
125 Susceptibilidad generalizada
126 Fluctuaciones no termodinámicas de una magnitud
127 Fluctuaciones no termodinámicas de varias magnitudes
Capítulo 13. La simetría de los cristales
128 Simetría de la configuración de las partículas en un cuerpo
129 Simetría en la orientación de las moléculas
130 Elementos de simetría de una red cristalina
131 Red de Bravais
132 Sistemas cristalinos
133 Clases cristalográficas
134 Grupos espaciales
135 Red recíproca
136 Representaciones irreducibles de los grupos espaciales
Capítulo 14. Cambios de fase de segunda especie
137 Cambios de fase de segunda especie
138 Discontinuidad de la capacidad calorífica
139 Variación de la simetría en un cambio de fase de segunda especie
140 Puntos aislados y críticos de transición continua
141 Cambio de fase de segunda especie en una red bidimensional
Capítulo 15. Superficies
142 Tensión superficial
143 Tensión superficial de los cristales
144 Presión superficial
145 Tensión superficial de las disoluciones
146 Tensión superficial de las disoluciones de electrólitos fuertes
147 Adsorción
148 Humectación
149 Ángulo de contacto
150 Formación de núcleos en los cambios de fase
151 Fluctuaciones de la curvatura de las moléculas largas
152 Imposibilidad de la existencia de fases en sistemas unidimensionales
ÍNDICE
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