University Sétif 1 FERHAT ABBAS Faculty of Sciences
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Statistical physics, 1. Statistical physics / Toda, Morikazu
Titre de série : Statistical physics, 1 Titre : Statistical physics : Equilibrium statistical mechanics Type de document : texte imprimé Auteurs : Toda, Morikazu, Auteur ; Ryōgo Kubo, Auteur ; Nobuhiko Saitō, Auteur Mention d'édition : 2e ed. Editeur : Berlin : Springer Année de publication : 1992 Collection : Springer series in solid-state sciences, ISSN 0171-1873 num. 30 Importance : 1 vol (252 p.) Présentation : ill. Format : 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-540-53662-8 Note générale : 3-540-53662-0 Langues : Anglais (eng) Langues originales : Anglais (eng) Catégories : Physique Mots-clés : Mécanique statistique
Physique statistiqueIndex. décimale : 530.13 Mécanique statistique et physique statistique, Résumé :
Physique statistique I discute les principes fondamentaux de la mécanique statistique à l'équilibre, en se concentrant sur les aspects physiques de base. Aucune connaissance préalable de la thermodynamique ou de la théorie moléculaire des gaz n'est supposée. Des exemples illustratifs basés sur des matériaux simples et des systèmes de photons élucident les idées et les méthodes centralesNote de contenu :
Sommaire
General Preliminaries
Outlines of Statistical Mechanics
Applications
Phase Transitions
Ergodic ProblemsCôte titre : Fs/12409-12410,Fs/10347,Fs/12733 Statistical physics, 1. Statistical physics : Equilibrium statistical mechanics [texte imprimé] / Toda, Morikazu, Auteur ; Ryōgo Kubo, Auteur ; Nobuhiko Saitō, Auteur . - 2e ed. . - Berlin : Springer, 1992 . - 1 vol (252 p.) : ill. ; 24 cm. - (Springer series in solid-state sciences, ISSN 0171-1873; 30) .
ISBN : 978-3-540-53662-8
3-540-53662-0
Langues : Anglais (eng) Langues originales : Anglais (eng)
Catégories : Physique Mots-clés : Mécanique statistique
Physique statistiqueIndex. décimale : 530.13 Mécanique statistique et physique statistique, Résumé :
Physique statistique I discute les principes fondamentaux de la mécanique statistique à l'équilibre, en se concentrant sur les aspects physiques de base. Aucune connaissance préalable de la thermodynamique ou de la théorie moléculaire des gaz n'est supposée. Des exemples illustratifs basés sur des matériaux simples et des systèmes de photons élucident les idées et les méthodes centralesNote de contenu :
Sommaire
General Preliminaries
Outlines of Statistical Mechanics
Applications
Phase Transitions
Ergodic ProblemsCôte titre : Fs/12409-12410,Fs/10347,Fs/12733 Exemplaires (4)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/10347 Fs/10347 Livre Bibliothéque des sciences Anglais Disponible
DisponibleFs/12409 Fs/12409-12410 livre Bibliothéque des sciences Anglais Disponible
DisponibleFs/12410 Fs/12409-12410 livre Bibliothéque des sciences Anglais Disponible
DisponibleFs/12733 Fs/12733 Livre Bibliothéque des sciences Anglais Disponible
DisponibleStatistical physics / Kadanoff, Leo P
Titre : Statistical physics : Statics, dynamics and renormalization Type de document : texte imprimé Auteurs : Kadanoff, Leo P Editeur : World Scientific Année de publication : 2000 Importance : 1 vol. (483 p.) Format : 24cm ISBN/ISSN/EAN : 978-981-02-3764-6 Note générale : 978-981-02-3764-6 Langues : Anglais (eng) Catégories : Physique Mots-clés : physique statistique Index. décimale : 530.13 Mécanique statistique et physique statistique, Résumé :
Le matériel présenté dans ce manuel précieux a été testé dans deux cours. L'une d'entre elles est une enquête de deuxième cycle en physique statistique; l’autre, une perspective plutôt personnelle du comportement critique. Ainsi, ce livre définit un progrès commençant par la partie apprentissage du livre de l’enseignement supérieur et se terminant au milieu de sujets au niveau de la recherche. Pour compléter le côté recherche, le livre comprend des articles de recherche. Plusieurs d’entre elles sont des classiques du domaine, parmi lesquelles une série de six ouvrages sur la criticité et la complexité auto-organisées, un couple sur un accord limité en diffusion, des documents sur les corrélations proches de points critiques, quelques-unes des sources fondamentales du groupe de renormalisation dans l’espace réel et plusieurs articles sur le comportement magnétique dans une géométrie simple. En outre, l'auteur a inclus quelques-uns de ses propres documents.Note de contenu :
Sommaire
Fundamentals of statistical physics: the lectures - a survey; one particle and many; Gaussian distributions; quantum mechanics and lattices.
Random dynamics: diffusion and hopping; from hops to statistical mechanics; correlations and response.
More statistical mechanics: statistical thermodynamics; Fermi, Bose, and other. Phase transitions: overview of phase transitions; mean field theory of critical behaviour; continuous phase transitions; renormalization in one dimension; real space renormalization techniques; duality; planar model and Coulomb systems; XY model, renormalization and duality.Côte titre : Fs/14234-14235 Statistical physics : Statics, dynamics and renormalization [texte imprimé] / Kadanoff, Leo P . - [S.l.] : World Scientific, 2000 . - 1 vol. (483 p.) ; 24cm.
ISBN : 978-981-02-3764-6
978-981-02-3764-6
Langues : Anglais (eng)
Catégories : Physique Mots-clés : physique statistique Index. décimale : 530.13 Mécanique statistique et physique statistique, Résumé :
Le matériel présenté dans ce manuel précieux a été testé dans deux cours. L'une d'entre elles est une enquête de deuxième cycle en physique statistique; l’autre, une perspective plutôt personnelle du comportement critique. Ainsi, ce livre définit un progrès commençant par la partie apprentissage du livre de l’enseignement supérieur et se terminant au milieu de sujets au niveau de la recherche. Pour compléter le côté recherche, le livre comprend des articles de recherche. Plusieurs d’entre elles sont des classiques du domaine, parmi lesquelles une série de six ouvrages sur la criticité et la complexité auto-organisées, un couple sur un accord limité en diffusion, des documents sur les corrélations proches de points critiques, quelques-unes des sources fondamentales du groupe de renormalisation dans l’espace réel et plusieurs articles sur le comportement magnétique dans une géométrie simple. En outre, l'auteur a inclus quelques-uns de ses propres documents.Note de contenu :
Sommaire
Fundamentals of statistical physics: the lectures - a survey; one particle and many; Gaussian distributions; quantum mechanics and lattices.
Random dynamics: diffusion and hopping; from hops to statistical mechanics; correlations and response.
More statistical mechanics: statistical thermodynamics; Fermi, Bose, and other. Phase transitions: overview of phase transitions; mean field theory of critical behaviour; continuous phase transitions; renormalization in one dimension; real space renormalization techniques; duality; planar model and Coulomb systems; XY model, renormalization and duality.Côte titre : Fs/14234-14235 Exemplaires (2)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/14235 Fs/14234-14235 Livre Bibliothéque des sciences Anglais Disponible
DisponibleFs/14234 Fs/14234-14235 livre Bibliothéque des sciences Anglais Disponible
Disponible
Titre : Statphys 19 : the 19th IUPAP International Conference on Statistical Physics ; Xiamen, China, July 31-August 4, 1995 Type de document : texte imprimé Auteurs : Bailin Hao, Editeur scientifique Congrès : IUPAP Conference on Statistical Physics (19th; 1995; Xiamen, China), Auteur Editeur : Singapore : World scientific Année de publication : 1996 Importance : 1 vol. (571 p.) Présentation : ill. Format : 23 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-981-02-2314-4 Langues : Anglais (eng) Catégories : Physique Mots-clés : Physique statistique Index. décimale : 530.13 Mécanique statistique et physique statistique, Résumé :
Ces travaux sont consacrés au domaine général de la physique statistique, y compris à des sujets traditionnels tels que les méthodes statistiques relatives aux propriétés statiques et dynamiques des états mésoscopiques et macroscopiques de la matière, ainsi qu’à des sujets d’actualité d’intérêt pour les applications de la physique statistique. Cela comprend le chaos quantique et la turbulence, les structures et les schémas, les fractales, les réseaux de neurones, la simulation et la visualisation par ordinateur en physique statistique, les systèmes désordonnés et hétérogènes, les fluides simples et complexes et bien d’autres.Note de contenu :
Sommaire
Remarks on the development of statistical mechanics, C.N. Yang; relativistic Bethe Ansatz and its applications, A. Zamolodchikov; knots and statistical physics, F.Y. Wu; correlation functions of exactly solvable models of statistical mechanics, V. Korepin; type II superconductivity, D.A. Huse; bose glass phase and vertex entanglement in superconductors, D. Nelson; problems in self-assembling systems - from weak aggregates to biological membranes, M. Schick; statistical mechanics of self-avoiding surfaces and membranes, F. David; statistical problems in knot theory and noncommutative random walks, S. Nechaev; universality in properties of disordered and chaotic systems, B. Alt'shuler.Côte titre : Fs/0347 Statphys 19 : the 19th IUPAP International Conference on Statistical Physics ; Xiamen, China, July 31-August 4, 1995 [texte imprimé] / Bailin Hao, Editeur scientifique / IUPAP Conference on Statistical Physics (19th; 1995; Xiamen, China), Auteur . - Singapore : World scientific, 1996 . - 1 vol. (571 p.) : ill. ; 23 cm.
ISBN : 978-981-02-2314-4
Langues : Anglais (eng)
Catégories : Physique Mots-clés : Physique statistique Index. décimale : 530.13 Mécanique statistique et physique statistique, Résumé :
Ces travaux sont consacrés au domaine général de la physique statistique, y compris à des sujets traditionnels tels que les méthodes statistiques relatives aux propriétés statiques et dynamiques des états mésoscopiques et macroscopiques de la matière, ainsi qu’à des sujets d’actualité d’intérêt pour les applications de la physique statistique. Cela comprend le chaos quantique et la turbulence, les structures et les schémas, les fractales, les réseaux de neurones, la simulation et la visualisation par ordinateur en physique statistique, les systèmes désordonnés et hétérogènes, les fluides simples et complexes et bien d’autres.Note de contenu :
Sommaire
Remarks on the development of statistical mechanics, C.N. Yang; relativistic Bethe Ansatz and its applications, A. Zamolodchikov; knots and statistical physics, F.Y. Wu; correlation functions of exactly solvable models of statistical mechanics, V. Korepin; type II superconductivity, D.A. Huse; bose glass phase and vertex entanglement in superconductors, D. Nelson; problems in self-assembling systems - from weak aggregates to biological membranes, M. Schick; statistical mechanics of self-avoiding surfaces and membranes, F. David; statistical problems in knot theory and noncommutative random walks, S. Nechaev; universality in properties of disordered and chaotic systems, B. Alt'shuler.Côte titre : Fs/0347 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/0347 Fs/0347 Livre Bibliothéque des sciences Anglais Disponible
DisponibleThe physics of phase transitions :Concepts and applications / PAPON,P.
Titre : The physics of phase transitions :Concepts and applications Type de document : texte imprimé Auteurs : PAPON,P. ; LEBLOND,J. Editeur : Berlin : Springer Année de publication : 2002 Importance : 397 Format : 24 ISBN/ISSN/EAN : 978-3-540-43236-4 Note générale : Index Catégories : Physique Mots-clés : Physique
Transitions de phases
Transformations de phase (Physique statistique))Index. décimale : 530.13 Mécanique statistique et physique statistique, Résumé :
La physique des transitions de phase est un domaine important à la croisée de plusieurs domaines qui jouent un rôle central dans les sciences des matériaux. Ce travail traite de larges classes de transitions de phase dans les fluides et les solides. Il contient des chapitres sur l'évaporation, la fusion, la solidification, les transitions magnétiques, les phénomènes critiques, la supraconductivité, etc., et est destiné aux étudiants diplômés en physique et en ingénierie; Pour les scientifiques, il servira à la fois d'introduction et de vue d'ensemble. Les problèmes de fin de chapitre et les réponses complètes sont inclus.Note de contenu :
Contents
1 Thermodynamics and Statistical Mechanics of Phase
Transitions ............................................... 1
1.1 What is a Phase Transition? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Thermodynamic Description of Phase Transitions . . . . . . . . . . 4
1.2.1 Stability and Transition – Gibbs–Duhem Criterion. . . . 4
1.2.2 Phase Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.3 Thermodynamic Classification of Phase Transitions . . . 13
1.3 General Principles of Methods of Investigating
Phase Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3.1 Calculation of Thermodynamic Potentials
and Quantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3.2 Equation of State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.3.3 Dynamic Aspects – Fluctuations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.4 The Broad Categories of Phase Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4.1 Transitions with a Change in Structure . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.2 Transitions with No Change in Structure . . . . . . . . . . . . 28
1.4.3 Non-Equilibrium Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.5 The Major Experimental Methods
for Investigation of Phase Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.6 The Broad Categories of Applications of Phase Transitions . . 31
1.7 Historical Aspect: from the Ceramics
of Antiquity to Nanotechnologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2 Dynamics of Phase Transitions ........................... 37
2.1 A Large Variety of Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2 Nucleation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2.1 The Diffusion Phenomenon – Fick’s Law . . . . . . . . . . . . 38
2.2.2 Diffusion Coefficient and Activation Energy . . . . . . . . . . 39
2.2.3 Nucleation of a New Phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.2.4 Nucleation Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.2.5 Global Phase Transformation – Avrami Model . . . . . . . 51
2.3 Spinodal Decomposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.3.1 Thermodynamics of Spinodal Decomposition . . . . . . . . . 56
X Contents
2.3.2 Experimental Demonstration – Limitation of the Model 61
2.4 Structural Transition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.4.1 Dynamics of a Structural Transition – The Soft Mode . 64
2.4.2 Martensitic Transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.5 Fractals – Percolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.5.1 Fractal Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.5.2 Percolation and Gelation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.6 Dynamics of Phase Transitions
and Properties of Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3 Phase Transitions in Liquids and Solids: Solidification
and Melting .............................................. 79
3.1 Ubiquitous Phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.2 Characterization of the Phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.2.1 Thermodynamic Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.2.2 Microscopic Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.2.3 Delays in the Transition: Supercooling–Superheating . . 84
3.2.4 Methods of Observation and Measurement . . . . . . . . . . . 86
3.3 Melting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.3.1 The Lindemann Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.3.2 The Role of Defects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.3.3 Melting and Surface of Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.4 Solidification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.4.1 Theoretical Approach to Crystallization
with Intermolecular Potentials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3.4.2 Case of Colloids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.4.3 Crystallization and Melting of Polymers . . . . . . . . . . . . . 106
3.5 Crystallization, Melting, and Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.5.1 Surface Melting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.5.2 Size Effect on Small Particles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
3.5.3 The Special Case of Ice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
3.6 Very Numerous Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
3.6.1 Melting – Solidification in Metallurgy . . . . . . . . . . . . . . . 118
3.6.2 Molding of Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
3.6.3 Production of Sintered Ceramics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4 Phase Transitions in Fluids ............................... 125
4.1 The Approach with Equations of State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.2 The Liquid–Gas Transition in Simple Liquids . . . . . . . . . . . . . . 127
4.2.1 Van der Waals Equation of State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.2.2 The Law of Corresponding States . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
4.2.3 Behavior Near the Critical Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
4.3 Thermodynamic Conditions of Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.3.1 Liquid–Gas Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.3.2 Maxwell’s Rule. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Contents XI
4.3.3 Clausius–Clapeyron and Ehrenfest Equations. . . . . . . . 134
4.4 Main Classes of Equations of State for Fluids . . . . . . . . . . . . . . 135
4.4.1 General Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4.4.2 One–Component Fluids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.4.3 Variants of the van der Waals Equation. . . . . . . . . . . . . 137
4.5 Metastable States: Undercooling and Overheating . . . . . . . . . . 139
4.5.1 Returning to Metastability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
4.5.2 Drops and Bubbles Formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
4.6 Simulation of Phase Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.6.1 Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.6.2 Molecular Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
4.6.3 Monte Carlo Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
4.7 Mixture of Two Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
4.7.1 Conditions of Phase Equilibrium in a Binary Mixture . 145
4.7.2 Systems in the Vicinity of a Critical Point . . . . . . . . . . . 146
4.7.3 Equation of State of Mixtures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
4.7.4 Mixtures of Polymers or Linear Molecules . . . . . . . . . . . 152
4.7.5 Binary Mixtures far from the Critical Point . . . . . . . . . . 155
4.7.6 Supercritical Demixing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4.7.7 Tricritical Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
5 The Glass Transition ..................................... 165
5.1 Glass Formation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
5.2 The Glass Transition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
5.2.1 Thermodynamic Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
5.2.2 Behavior of the Viscosity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
5.2.3 Relaxation and Other Time Behaviors . . . . . . . . . . . . . . 173
5.3 The Structure of Glasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
5.3.1 Mode Coupling Theory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
5.3.2 Industrial Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
5.3.3 Models for Biological Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
6 Gelation and Transitions in Biopolymers.................. 189
6.1 The Gel State and Gelation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
6.1.1 Characterization of a Gel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
6.1.2 The Different Types of Gels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
6.2 Properties of Gels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
6.2.1 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
6.2.2 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
6.3 A Model For Gelation: Percolation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
6.3.1 The Percolation Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
6.4 Biopolymers Gels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
6.4.1 An Important Gel: Gelatin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
6.4.2 Polysaccharide Gels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
6.4.3 Modeling of the Coil ⇔ Helix Transition . . . . . . . . . . . . 204
XII Contents
6.4.4 Statistical Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
6.5 Main Applications of Gels and Gelation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
7 Transitions and Collective Phenomena in Solids.
New Properties ........................................... 215
7.1 Transitions with Common Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
7.2 The Order–Disorder Transition in Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
7.3 Magnetism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
7.3.1 Characterization of Magnetic States . . . . . . . . . . . . . . . . 221
7.3.2 The Molecular Field Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
7.3.3 Bethe Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
7.3.4 Experimental Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
7.4 Ferroelectricity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
7.4.1 Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
7.4.2 The Broad Categories of Ferroelectrics . . . . . . . . . . . . . . 231
7.4.3 Theoretical Models – the Landau Model . . . . . . . . . . . . . 233
7.5 Superconductivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
7.5.1 A Complex Phenomenon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
7.5.2 Theoretical Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
7.6 Universality of Critical Phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
7.6.1 Critical Exponents and Scaling Laws. . . . . . . . . . . . . . . . 241
7.6.2 Renormalization Group Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
7.7 Technological Applications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
8 Collective Phenomena in Liquids: Liquid Crystals
and Superfluidity ......................................... 251
8.1 Liquid Crystals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
8.1.1 Partially Ordered Liquid Phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
8.1.2 Definition of Order in the Liquid Crystal State . . . . . . . 252
8.1.3 Classification of Mesomorphic Phases . . . . . . . . . . . . . . . 253
8.1.4 The Nematic Phase and its Properties . . . . . . . . . . . . . . 260
8.1.5 The Many Applications of Liquid Crystals . . . . . . . . . . . 286
8.1.6 Mesomorphic Phases in Biology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
8.2 Superfluidity of Helium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
8.2.1 Helium 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
8.2.2 Superfluidity in Helium 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
9 Microstructures, Nanostructures and Phase Transitions . . 305
9.1 The Importance of the Microscopic Approach . . . . . . . . . . . . . . 305
9.2 Microstructures in Solids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
9.2.1 Solidification and Formation of Microstructures . . . . . . 306
9.2.2 A Typical Example: The Martensitic Transformation . 309
9.2.3 Singular Phases: The Quasicrystals . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
9.2.4 The Special Case of Sintering in Ceramics . . . . . . . . . . . 312
Contents XIII
9.2.5 Microstructures in Ferromagnetic, Ferroelectric,
and Superconducting Phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
9.3 Microstructures in Fluid Phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
9.3.1 Microemulsions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
9.3.2 Colloids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
9.4 Microstructure, Nanostructures,
and Their Implications in Materials Technology . . . . . . . . . . . . 329
10 Transitions in Thin Films ................................. 335
10.1 Monolayers at the Air–Water Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
10.1.1 The Role of Surfactants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
10.1.2 Examples of Molecules Forming Monolayers. . . . . . . . . . 336
10.1.3 Preparation and Thermodynamics Study
of Monolayers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
10.1.4 Phase Diagram of a Monolayer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
10.2 Monolayer on the Surface of a Solid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
10.3 Melting and Vitification of Thin Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
11 Phase Transitions under Extreme Conditions and in
Large Natural and Technical Systems ..................... 347
11.1 Phase Transitions under Extreme Conditions. . . . . . . . . . . . . . . 347
11.1.1 Experimental Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
11.1.2 Equations of State and Phase Transitions
under Extreme Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
11.1.3 Geomaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
11.1.4 The Plasma State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
11.1.5 Bose–Einstein Condensates
at Extremely Low Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
11.2 The Role of Phase Transitions
in the Ocean–Atmosphere System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
11.2.1 Stability of an Atmosphere Saturated
with Water Vapor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
11.2.2 Thermodynamic Behavior of Humid Air . . . . . . . . . . . . . 363
11.2.3 Formation of Ice in the Atmosphere – Melting
of Ice and Climate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
11.3 Phase Transitions in Technical Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
11.3.1 Vaporization in Heat Engines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
11.3.2 The Cavitation Phenomenon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
11.3.3 Boiling Regimes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
11.3.4 Phase Transitions and Energy Storage . . . . . . . . . . . . . . 374
Answers to Problems ......................................... 377
A. Conditions for Phase Equilibrium ......................... 391
XIV Contents
B. Percus–Yevick Equation ................................... 393
C. Renormalization Group Theory ............................ 397
Bibliography .................................................. 399
Index ......................................................... 405Côte titre : Fs/0235 The physics of phase transitions :Concepts and applications [texte imprimé] / PAPON,P. ; LEBLOND,J. . - Berlin : Springer, 2002 . - 397 ; 24.
ISBN : 978-3-540-43236-4
Index
Catégories : Physique Mots-clés : Physique
Transitions de phases
Transformations de phase (Physique statistique))Index. décimale : 530.13 Mécanique statistique et physique statistique, Résumé :
La physique des transitions de phase est un domaine important à la croisée de plusieurs domaines qui jouent un rôle central dans les sciences des matériaux. Ce travail traite de larges classes de transitions de phase dans les fluides et les solides. Il contient des chapitres sur l'évaporation, la fusion, la solidification, les transitions magnétiques, les phénomènes critiques, la supraconductivité, etc., et est destiné aux étudiants diplômés en physique et en ingénierie; Pour les scientifiques, il servira à la fois d'introduction et de vue d'ensemble. Les problèmes de fin de chapitre et les réponses complètes sont inclus.Note de contenu :
Contents
1 Thermodynamics and Statistical Mechanics of Phase
Transitions ............................................... 1
1.1 What is a Phase Transition? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Thermodynamic Description of Phase Transitions . . . . . . . . . . 4
1.2.1 Stability and Transition – Gibbs–Duhem Criterion. . . . 4
1.2.2 Phase Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.3 Thermodynamic Classification of Phase Transitions . . . 13
1.3 General Principles of Methods of Investigating
Phase Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3.1 Calculation of Thermodynamic Potentials
and Quantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3.2 Equation of State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.3.3 Dynamic Aspects – Fluctuations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.4 The Broad Categories of Phase Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4.1 Transitions with a Change in Structure . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.2 Transitions with No Change in Structure . . . . . . . . . . . . 28
1.4.3 Non-Equilibrium Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.5 The Major Experimental Methods
for Investigation of Phase Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.6 The Broad Categories of Applications of Phase Transitions . . 31
1.7 Historical Aspect: from the Ceramics
of Antiquity to Nanotechnologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2 Dynamics of Phase Transitions ........................... 37
2.1 A Large Variety of Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2 Nucleation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2.1 The Diffusion Phenomenon – Fick’s Law . . . . . . . . . . . . 38
2.2.2 Diffusion Coefficient and Activation Energy . . . . . . . . . . 39
2.2.3 Nucleation of a New Phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.2.4 Nucleation Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.2.5 Global Phase Transformation – Avrami Model . . . . . . . 51
2.3 Spinodal Decomposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.3.1 Thermodynamics of Spinodal Decomposition . . . . . . . . . 56
X Contents
2.3.2 Experimental Demonstration – Limitation of the Model 61
2.4 Structural Transition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.4.1 Dynamics of a Structural Transition – The Soft Mode . 64
2.4.2 Martensitic Transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.5 Fractals – Percolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.5.1 Fractal Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.5.2 Percolation and Gelation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.6 Dynamics of Phase Transitions
and Properties of Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3 Phase Transitions in Liquids and Solids: Solidification
and Melting .............................................. 79
3.1 Ubiquitous Phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.2 Characterization of the Phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.2.1 Thermodynamic Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.2.2 Microscopic Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.2.3 Delays in the Transition: Supercooling–Superheating . . 84
3.2.4 Methods of Observation and Measurement . . . . . . . . . . . 86
3.3 Melting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.3.1 The Lindemann Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.3.2 The Role of Defects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.3.3 Melting and Surface of Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.4 Solidification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.4.1 Theoretical Approach to Crystallization
with Intermolecular Potentials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3.4.2 Case of Colloids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.4.3 Crystallization and Melting of Polymers . . . . . . . . . . . . . 106
3.5 Crystallization, Melting, and Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.5.1 Surface Melting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.5.2 Size Effect on Small Particles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
3.5.3 The Special Case of Ice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
3.6 Very Numerous Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
3.6.1 Melting – Solidification in Metallurgy . . . . . . . . . . . . . . . 118
3.6.2 Molding of Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
3.6.3 Production of Sintered Ceramics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4 Phase Transitions in Fluids ............................... 125
4.1 The Approach with Equations of State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.2 The Liquid–Gas Transition in Simple Liquids . . . . . . . . . . . . . . 127
4.2.1 Van der Waals Equation of State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.2.2 The Law of Corresponding States . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
4.2.3 Behavior Near the Critical Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
4.3 Thermodynamic Conditions of Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.3.1 Liquid–Gas Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.3.2 Maxwell’s Rule. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Contents XI
4.3.3 Clausius–Clapeyron and Ehrenfest Equations. . . . . . . . 134
4.4 Main Classes of Equations of State for Fluids . . . . . . . . . . . . . . 135
4.4.1 General Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4.4.2 One–Component Fluids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.4.3 Variants of the van der Waals Equation. . . . . . . . . . . . . 137
4.5 Metastable States: Undercooling and Overheating . . . . . . . . . . 139
4.5.1 Returning to Metastability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
4.5.2 Drops and Bubbles Formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
4.6 Simulation of Phase Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.6.1 Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.6.2 Molecular Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
4.6.3 Monte Carlo Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
4.7 Mixture of Two Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
4.7.1 Conditions of Phase Equilibrium in a Binary Mixture . 145
4.7.2 Systems in the Vicinity of a Critical Point . . . . . . . . . . . 146
4.7.3 Equation of State of Mixtures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
4.7.4 Mixtures of Polymers or Linear Molecules . . . . . . . . . . . 152
4.7.5 Binary Mixtures far from the Critical Point . . . . . . . . . . 155
4.7.6 Supercritical Demixing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4.7.7 Tricritical Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
5 The Glass Transition ..................................... 165
5.1 Glass Formation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
5.2 The Glass Transition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
5.2.1 Thermodynamic Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
5.2.2 Behavior of the Viscosity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
5.2.3 Relaxation and Other Time Behaviors . . . . . . . . . . . . . . 173
5.3 The Structure of Glasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
5.3.1 Mode Coupling Theory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
5.3.2 Industrial Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
5.3.3 Models for Biological Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
6 Gelation and Transitions in Biopolymers.................. 189
6.1 The Gel State and Gelation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
6.1.1 Characterization of a Gel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
6.1.2 The Different Types of Gels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
6.2 Properties of Gels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
6.2.1 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
6.2.2 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
6.3 A Model For Gelation: Percolation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
6.3.1 The Percolation Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
6.4 Biopolymers Gels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
6.4.1 An Important Gel: Gelatin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
6.4.2 Polysaccharide Gels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
6.4.3 Modeling of the Coil ⇔ Helix Transition . . . . . . . . . . . . 204
XII Contents
6.4.4 Statistical Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
6.5 Main Applications of Gels and Gelation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
7 Transitions and Collective Phenomena in Solids.
New Properties ........................................... 215
7.1 Transitions with Common Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
7.2 The Order–Disorder Transition in Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
7.3 Magnetism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
7.3.1 Characterization of Magnetic States . . . . . . . . . . . . . . . . 221
7.3.2 The Molecular Field Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
7.3.3 Bethe Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
7.3.4 Experimental Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
7.4 Ferroelectricity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
7.4.1 Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
7.4.2 The Broad Categories of Ferroelectrics . . . . . . . . . . . . . . 231
7.4.3 Theoretical Models – the Landau Model . . . . . . . . . . . . . 233
7.5 Superconductivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
7.5.1 A Complex Phenomenon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
7.5.2 Theoretical Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
7.6 Universality of Critical Phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
7.6.1 Critical Exponents and Scaling Laws. . . . . . . . . . . . . . . . 241
7.6.2 Renormalization Group Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
7.7 Technological Applications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
8 Collective Phenomena in Liquids: Liquid Crystals
and Superfluidity ......................................... 251
8.1 Liquid Crystals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
8.1.1 Partially Ordered Liquid Phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
8.1.2 Definition of Order in the Liquid Crystal State . . . . . . . 252
8.1.3 Classification of Mesomorphic Phases . . . . . . . . . . . . . . . 253
8.1.4 The Nematic Phase and its Properties . . . . . . . . . . . . . . 260
8.1.5 The Many Applications of Liquid Crystals . . . . . . . . . . . 286
8.1.6 Mesomorphic Phases in Biology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
8.2 Superfluidity of Helium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
8.2.1 Helium 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
8.2.2 Superfluidity in Helium 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
9 Microstructures, Nanostructures and Phase Transitions . . 305
9.1 The Importance of the Microscopic Approach . . . . . . . . . . . . . . 305
9.2 Microstructures in Solids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
9.2.1 Solidification and Formation of Microstructures . . . . . . 306
9.2.2 A Typical Example: The Martensitic Transformation . 309
9.2.3 Singular Phases: The Quasicrystals . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
9.2.4 The Special Case of Sintering in Ceramics . . . . . . . . . . . 312
Contents XIII
9.2.5 Microstructures in Ferromagnetic, Ferroelectric,
and Superconducting Phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
9.3 Microstructures in Fluid Phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
9.3.1 Microemulsions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
9.3.2 Colloids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
9.4 Microstructure, Nanostructures,
and Their Implications in Materials Technology . . . . . . . . . . . . 329
10 Transitions in Thin Films ................................. 335
10.1 Monolayers at the Air–Water Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
10.1.1 The Role of Surfactants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
10.1.2 Examples of Molecules Forming Monolayers. . . . . . . . . . 336
10.1.3 Preparation and Thermodynamics Study
of Monolayers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
10.1.4 Phase Diagram of a Monolayer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
10.2 Monolayer on the Surface of a Solid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
10.3 Melting and Vitification of Thin Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
11 Phase Transitions under Extreme Conditions and in
Large Natural and Technical Systems ..................... 347
11.1 Phase Transitions under Extreme Conditions. . . . . . . . . . . . . . . 347
11.1.1 Experimental Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
11.1.2 Equations of State and Phase Transitions
under Extreme Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
11.1.3 Geomaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
11.1.4 The Plasma State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
11.1.5 Bose–Einstein Condensates
at Extremely Low Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
11.2 The Role of Phase Transitions
in the Ocean–Atmosphere System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
11.2.1 Stability of an Atmosphere Saturated
with Water Vapor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
11.2.2 Thermodynamic Behavior of Humid Air . . . . . . . . . . . . . 363
11.2.3 Formation of Ice in the Atmosphere – Melting
of Ice and Climate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
11.3 Phase Transitions in Technical Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
11.3.1 Vaporization in Heat Engines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
11.3.2 The Cavitation Phenomenon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
11.3.3 Boiling Regimes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
11.3.4 Phase Transitions and Energy Storage . . . . . . . . . . . . . . 374
Answers to Problems ......................................... 377
A. Conditions for Phase Equilibrium ......................... 391
XIV Contents
B. Percus–Yevick Equation ................................... 393
C. Renormalization Group Theory ............................ 397
Bibliography .................................................. 399
Index ......................................................... 405Côte titre : Fs/0235 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/0235 Fs/0235 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleTheory of many-particle systems / BAZAROV,I.P.
Titre : Theory of many-particle systems Type de document : texte imprimé Auteurs : BAZAROV,I.P. ; NIKOLAEV,P.N. ; ADASHKO,George, Trad. Editeur : New York : American institute of physics Année de publication : 1984 Importance : 1 vol (300 p.) Format : 24 cm Catégories : Physique Mots-clés : Physique statistique
Problème des N corps
Mécanique statistiqueIndex. décimale : 530.13 Mécanique statistique et physique statistique, Côte titre : Fs/0288 Theory of many-particle systems [texte imprimé] / BAZAROV,I.P. ; NIKOLAEV,P.N. ; ADASHKO,George, Trad. . - New York : American institute of physics, 1984 . - 1 vol (300 p.) ; 24 cm.
Catégories : Physique Mots-clés : Physique statistique
Problème des N corps
Mécanique statistiqueIndex. décimale : 530.13 Mécanique statistique et physique statistique, Côte titre : Fs/0288 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/0288 Fs/0288 Livre Bibliothéque des sciences Anglais Disponible
DisponibleThermodynamique et mécanique statistique / Walter Greiner
PermalinkTransitions de phase et groupe de renormalisation / Jean Zinn-Justin
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