O presente livro trata os fundamentos da termodinâmica do equilíbrio, encarando esta como a ciência fenomenológica dos sistemas macroscópicos cujas propriedades são estacionárias. Deixamos de lado, a montante, as questões da Mecânica Estatística, que fornece a justificação microscópica da termodinâmica, e, a jusante, as numerosas e importantes aplicações, nomeadamente a alguns ramos de Engenharia. Discutimos apenas os fenómenos de equilíbrio uma vez que a termodinâmica do não-equilíbrio é um assunto com uma lógica própria e cujos fundamentos não têm a simplicidade nem o poder preditivo dos da termodinâmica do equilíbrio. … - Os Autores

Uma teoria tem tanto mais impacto quanto maior for a simplicidade das suas premisas, quanto mais diversas forem as coisas relacionadas e quanto maior for a sua área de aplicabilidade. Daí a impressão profunda que a termodinâmica clássica me causou. É a única teoria física de conteúdo universal a respeito da qual estou convencido que, no quadro da aplicabilidade dos seus conceitos básicos, nunca será ultrapassada. Somente por estas razões é uma parte muito importante da formação de um físico. - Albert Einstein

Torsten FlieBbach nasceu em 1944 em Lauenburg/Köslin. Licenciou-se em Física em 1968, doutorou-se em 1971 e obteve a Habilitation (grau correspondente à Agregação) em 1977. Todos estes graus foram concedidos pela Universidade Técnica de Munique. Como bolseiro da Deutsche Forscungsgemeinscaft, permaneceu um ano (1974/5) no Lawrence Berkeley Laboratory, California. De 1978 a 1979 ocupou a cátedra Heisenberg. É Professor de Física Teórica na Universidade de Siegen desde 1979. Os seus principais interesses científicos situam-se no campo da Física dos Muitos Corpos. Fez investigação em Física Nuclear e em Física da Matéria Condensada. O presente livro é um dos volumes da colecção de sua autoria: Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik, Statistische Physik e Relativitätstheorie. Entretanto todos estes livros foram já publicados na sua terceira edição.

Designed by two MIT professors, this authoritative text transcends the limitations and ambiguities of traditional treatments to develop a deep understanding of the fundamentals of thermodynamics and its energy-related applications. Basic concepts and applications are discussed in complete detail, with attention to generality, rigorous definitions, and logical consistency. More than 300 solved problems span a wide range of realistic energy systems and processes.

Este livro constitui ao mesmo tempo um apresentação completa da termodinâmica e uma introdução científica à obra de Prigogine. Os autores inovam mostrando como a termodinâmica do não equilíbrio é um prolongamento natural da termodinâmica do equilíbrio.

Ela constitui assim a ciência dos processos irreverssíveis - a flecha do tempo - cujas estruturas dissipativas são os testemunhos mais espetaculares.

Os desenvolvimentos históricos fazem dele não apenas um texto de referência, mas também um livro de cultura.

Os numerosos exemplos e exercícios, como os programas de informática e as refeências aos sites da Internet, fazem dele um utensílio de trabalho insubstituível.
SUMÁRIO:
Primeira parte: Das Máquinas térmicas à cosmologia
1- Conceitos fundamentais
2- Primeiro princípio
3- Segundo princípio e flecha do tempo
4- Entropia e reacções químicas
Segunda parte: A Termodinâmica do equilibrio
5- Princípios de "Extremum" e relações termodinâmicas
6- Estados físicos da matéria
7- Mudanças de fase
8- Soluções e misturas
9- Transformações químicas
10- Campos e graus internos de liberdade
11- Radiação térmica
Terceira Parte: As flutuações e a estabilidade
12 - Teoria clássica da estabilidade termodinâmica
13- Fenômenos críticos
14- Produção de entropia, estabilidade e flutuações
Quarta Parte: Fora do equilibrio: o regime alimentar
15- Termodinâmica fora do equilibrio: princípios gerais
16- Termodinâmica fora do equilíbrio: regime linear
17- Estados estacionários de não equilibrio em regime linear
Quinta parte: Longe do equilibrio: a ordem por flutuações
18- Termodinâmica não linear
19- As estruturas dissipativas
20- Perspectivas

Abordagem avançada e árida da física estatística.
Inclui uma bibliografia comentada de grande utilidade.

Ao preparar Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa, seus autores se empenharam em permanecer fiéis à abordagem pedagógica fundamental das edições anteriores. Contudo, buscaram identificar temas de discussão emergentes na tecnologia e na ciência nos quais a transferência de calor é fundamental na efetivação de novos produtos em áreas como tecnologia da informação, biotecnologia e farmacologia, energia alternativa e nanotecnologia. Essas novas aplicações, em conjunto com aplicações tradicionais na geração de energia, na utilização de energia e na fabricação, sugerem que a disciplina de transferência de calor está em dia com o que há de mais atual.

1. Introdução
2. Introdução à condução
3. Condução unidimensional em regime estacionário
4. Condução bidimensional em regime estacionário
5. Condução transiente
6. Introdução à convecção
7. Escoamento externo
8. Escoamento interno
9. Convecção livre
10. Ebulição e condensação
11. Trocadores de calor
12. Radiação: processos e propriedades
13. Troca de radiação entre superfícies
14. Transferência de massa por difusão
Apêndices
A - Propriedades termofísicas da matéria 
B - Relações matemáticas e funções 
C - Condições térmicas associadas com a geração de energia uniforme em sistemas unidimensionais em estado estacionário 
D - Representação gráfica de condução transiente unidimensional na parede plana, no cilindro longo e na esfera 
E - Equações de transferência por convecção 
F - Uma solução integral da camada limite laminar para escoamento paralelo sobre uma placa plana

This textbook has been revised to include new exercises ranging from simple problems to challenging issues that involve several components. Brief design studies offer students the opportunity to develop engineering judgement and creativity.

Book Description
The fourth edition retains the basic objectives of the first three editions which is to present a comprehensive and rigorous treatment of engineering thermodynamics from the classical viewpoint. It includes thorough development of the second law, featuring the entropy production concept, and energy analysis. Known for its emphasis on design, the authors have updated design applications to include economic considerations. Environmental topics and applications have been expanded and updated.

Book Info
Contents include energy and the first law of thermodynamics, the second law of thermodynamics, vapor power systems, gas power systems, ideal gas mixtures and psychrometrics, chemical and phase equilibrium, and more. Previous edition: c1996. DLC: Thermodynamics.

From the Back Cover
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• Online study guide, including key concepts summaries and additional homework problems with answers and selected solutions, offer tools to test your understanding of chapter material.
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• Thorough development of the second law, featuring the entropy production concept and energy analysis, provide a state-of-the-art introduction to second law analysis.
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This book is designed for the junior-senior thermodynamics course given in all departments as a standard part of the curriculum. The book is devoted to a discussion of some of the basic physical concepts and methods useful in the description of situations involving systems which consist of very many particulars. It attempts, in particular, to introduce the reader to the disciplines of thermodynamics, statistical mechanics, and kinetic theory from a unified and modern point of view. The presentation emphasizes the essential unity of the subject matter and develops physical insight by stressing the microscopic content of the theory.

ÍNDICE
INTRODUÇÃO À FÍSICA ESTATÍSTICA xiii
1 PASSEIO ALEATÓRIO 1
1.1 Probabilidades: definições elementares 3
1.2 Variáveis aleatórias e funções de distribuição 5
1.3 Passeio aleatório simples 9
1.3.1 Distribuição binomial 9
1.3.2 Distribuição de Gauss 12
1.3.3 Distribuição de Poisson 16
1.4 Passeio aleatório: caso geral 17
1.4.1 Distribuições conjuntas para várias variáveis aleatórias 17
1.4.2 Resultados gerais para o passeio aleatório a uma dimensão 19
1.4.3 Passeio aleatório a três dimensões 21
1.5 Método de Monte Carlo de amostragem de passeios aleatórios * 25
Apêndice A 33
A.1 — Cálculo de integrais da forma   33
A.2 — Cálculo de integrais da forma  34
A.3 — Cálculo de integrais da forma  36
Apêndice B: Fórmula de Stirling 36
Problemas 38
Referências 41
2 TERMODINÂMICA ESTATÍSTICA — FUNDAMENTOS 43
2.1 Introdução 45
2.2 Revisão dos conceitos básicos da Termodinâmica do equilíbrio 47
2.2.1 As Leis da Termodinâmica 47
2.2.2 Potenciais termodinâmicos. Relações de Maxwell 53
2.2.3 Funções de resposta termodinâmicas 56
2.2.4 Sistemas magnéticos 59
2.2.5 Sistemas eléctricos * 61
2.3 Postulados da Física Estatística 64
2.4 Sistema isolado 69
2.4.1 Colectividade microcanónica 69
2.4.2 Conexão com a Termodinâmica. Entropia 70
2.4.3 Condições de equilíbrio num sistema isolado 72
2.4.4 Processos infinitesimais quase-estáticos 79
2.4.5 Sólido paramagnético isolado 81
2.5 Condições gerais de equilíbrio. Potenciais termodinâmicos 87
2.5.1 Sistema isolado 87
2.5.2 Critério geral de equilíbrio 88
2.5.3 Sistema em equilíbrio com um reservatório de temperatura 90
2.5.4 Sistema em equilíbrio com um reservatório de temperatura e de pressão 90
2.5.5 Sistema isolado em equilíbrio com um reservatório de pressão 91
2.5.6 Transformação de Legendre. Formulação geral das condições de equilíbrio * 92
2.5.7 Equilíbrio de fases 94
Problemas 100
Referências 103
3 TERMODINÂMICA ESTATÍSTICA — DESENVOLVIMENTOS E APLICAÇÕES 105
3.1 Introdução 107
3.2 Sistema em equilíbrio com um reservatório de temperatura 107
3.2.1 Colectividade canónica 107
3.2.2 Valor médio e variância da energia 111
3.2.3 Processos infinitesimais quase-estáticos. Conexão com a Termodinâmica 112
3.2.4 Terceira Lei 117
3.3 Sólido ideal 117
3.3.1 Paramagnetismo 118
3.3.2 Arrefecimento magnético 128
3.3.3 Vibrações térmicas da rede cristalina. Modelo de Einstein 130
3.4 Sistema em equilíbrio com um reservatório de temperatura e de partículas 133
3.4.1 Colectividade macrocanónica 133
3.4.2 Termodinâmica da distribuição macrocanónica 135
3.4.3 Flutuações do número de partículas 137
3.5 Sistema em equilíbrio com um reservatório de temperatura e de pressão * 140
3.5.1 Colectividade isotérmica-isobárica 140
3.5.2 Conexão com a Termodinâmica 141
3.5.3 Flutuações do volume 141
3.6 Equivalência termodinâmica das colectividades 142
Problemas 144
Referências 146
4 GÁS IDEAL CLÁSSICO 147
4.1 Contagem dos estados 149
4.2 Estatística de Maxwell-Boltzmann 152
4.3 Função de partição do gás no regime clássico 157
4.4 Função de partição de uma partícula 158
4.5 Termodinâmica do gás ideal clássico 162
4.6 Critério de validade do regime clássico 165
4.7 Distribuição de Maxwell-Boltzmann 167
4.8 Gás num campo uniforme 169
4.9 Gás real 171
Apêndice A: Espaço das fases. Densidade de estados 177
Apêndice B: Teorema de Liouville em mecânica clássica 182
Apêndice C: Teorema da equipartição 186
Problemas 187
Referências 189
5 GÁS IDEAL QUÂNTICO 191
5.1 Sistemas de partículas idênticas * 193
5.2 Estatísticas quânticas 195
5.3 Limite clássico 200
5.4 Aproximação dos estados contínuos 201
5.5 Gás ideal no limite clássico 202
5.6 Gás perfeito de fermiões 205
5.6.1 Gás de electrões livres 208
5.7 Gás perfeito de bosões 212
5.7.1 Condensação de Bose-Einstein 214
5.7.2 Gás de fonões 219
5.7.3 Gás de fotões 228
Problemas 235
Referências 238
6 MAGNETISMO 239
6.1 Modelo de Heisenberg * 242
6.2 Modelo de Weiss 250
6.3 Teoria de Landau 258
6.4 Ferrimagnetismo e antiferromagnetismo 266
6.5 Excitações elementares: ondas de spin, gás de magnões 270
6.6 Modelo de Ising 275
6.7 Simulações de Monte Carlo usando o modelo de Ising * 279
6.8 Outros modelos de Ising 292
Problemas 295
Referências 296
7 CRISTAIS LÍQUIDOS 299
7.1 Generalidades 301
7.2 Teoria e modelo de Maier-Saupe 305
7.3 Teoria e modelo de Onsager 316
7.4 Teoria de Landau-de Gennes 324
7.5 Simulações de Monte Carlo usando o modelo de Lebwohl-Lasher * 327
Problemas 336
Referências 336
8 TRANSIÇÕES DE FASE E FENÓMENOS CRÍTICOS 339
8.1 Fases e transições de fase 341
8.2 Ordem de uma transição de fase 342
8.3 Pontos críticos e expoentes críticos 345
8.3.1 Definição de expoentes críticos 347
8.3.2 Principais expoentes críticos 348
8.3.3 Desigualdades envolvendo expoentes críticos 352
8.4 Teorias clássicas das transições de fase: universalidade 353
8.4.1 Teoria de Van der Waals da transição líquido-vapor 353
8.4.2 Teoria de Curie-Weiss do ferromagnetismo 361
8.4.3 Teoria de Landau das transições de fase: universalidade 362
8.5 A revolução de Onsager 362
8.5.1 Solução exacta do modelo de Ising a duas dimensões 362
8.5.2 Outros resultados exactos e aproximados 366
8.6 Reconciliação da teoria clássica com os resultados experimentais e com os resultados exactos: a hipótese de escala 368
8.7 Critério de Ginzburg 372
8.8 Breve referência às ideias do grupo de renormalização 373
Problemas 374
Referências 375
9 PROCESSOS IRREVERSÍVEIS 377
9.1 Difusão 379
9.2 Movimento Browniano 384
9.3 Equação de Fokker-Planck * 392
Apêndice A: Função 
 de Dirac 402
Problemas 403
Referências 405