Bücher von Michael Bestehorn

Transport and diffusion processes are central in numerous scientific and technical applications. Prominent examples are the temperature distribution in continuous media, the flow of liquids or gases, the dynamics of reaction-diffusion systems, or the concentration distributions in mixtures. The theoretical and numerical description of these systems is based on partial differential equations. The theory of non-equilibrium thermodynamics provides a frame to derive these equations from basic conservation laws and first principles. The first part of the textbook discusses the concept of equilibrium thermodynamics and its generalization to systems in local equilibrium. Thermodynamic fluxes are defined and caused by generalized forces. Finally, linear relations, the Onsager relations, between fluxes and forces allow for a closed description. In this way, conservation equations for mass (continuity), momentum (Euler or Navier-Stokes), and energy (temperature) are derived and solved analytically or numerically for several examples. The second part is based on the kinetic gas theory describing a classical many particle system. At the example of a perfect gas the conservation equations derived phenomenologically in the first part are thereby put on statistical grounds. The textbook addresses advanced Bachelor or Master students of physics, mechanical engineering and applied mathematics.

Auf Basis von Beispielen aus den verschiedensten Gebieten der Physik fuhrt dieses Lehrbuch in die Computerphysik mit Fortran und Matlab ein. Ausgehend von grundlegenden Problemstellungen aus der klassischen Mechanik werden (chaotische) dynamische Systeme untersucht. Feldtheorien wie Quantenmechanik, irreversible Thermodynamik und Hydrodynamik bis hin zur selbstorganisierten makroskopischen Strukturbildung bilden den zweiten Schwerpunkt des Buches. Ein Kapitel uber Monte-Carlo-Methoden und deren Anwendung in der statistischen Physik schliet die bunte Palette physikalischer Themen ab. Inhalt:EinfuhrungAbbildungenDynamische SystemeGewohnliche Differentialgleichungen IGewohnliche Differentialgleichungen IIPartielle Differentialgleichungen I, GrundlagenPartielle Differentialgleichungen II, AnwendungenMonte Carlo-Verfahren (MC)Matrizen und lineare GleichungssystemeProgramm-LibraryLosungen der AufgabenREADME und Kurzanleitung FE-ProgrammeStichwortverzeichnis

Komplett, umfassend erlautert, mit zahlreichen Aufgaben inkl. Loesungen. Diese umfassende Darstellung der Hydrodynamik vermittelt alle notwendigen Kenntnisse. Studierende profitieren vom breiten, didaktisch sehr gut aufbereiteten Spektrum dieses Lehrbuchs...