Une introduction à la physique thermique

La physique thermique traite de collections d'un grand nombre de particules, généralement environ 10 puissance 23. Des exemples incluent l'air dans un ballon, l'eau d'un lac, les électrons d'un morceau de métal et les photons émis par le soleil. Nous ne pouvons absolument pas suivre chaque détail des mouvements d'un si grand nombre de particules. Ainsi, en physique thermique, nous supposons que ces mouvements sont aléatoires et nous utilisons les lois de la probabilité pour prédire comment le matériau dans son ensemble devrait se comporter. Alternativement, nous pouvons mesurer les propriétés macroscopiques d'un matériau et, à partir de celles-ci, en déduire quelque chose sur les particules qui le composent.

Ce livre vous donnera une compréhension pratique de la physique thermique, en supposant que vous ayez déjà étudié la physique d'introduction et le calcul. Vous apprendrez à appliquer les lois générales de l'énergie et de l'entropie aux moteurs, aux réfrigérateurs, aux réactions chimiques, aux transformations de phase et aux mélanges. Vous apprendrez également à utiliser la physique quantique de base et de puissantes méthodes statistiques pour prédire en détail comment la température affecte les vitesses moléculaires, les vibrations des solides, les comportements électriques et magnétiques, l'émission de lumière et les phénomènes exotiques à basse température. Les problèmes et les exemples résolus explorent des applications non seulement en physique, mais aussi en ingénierie, chimie, biologie, géologie, sciences de l'atmosphère, astrophysique, cosmologie et vie quotidienne.