FPF:UF1U500 Termodynamika a statistická fy - Informace o předmětu
UF1U500 Termodynamika a statistická fyzika
Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavězima 2016
- Rozsah
- 3/2/0. 9 kr. Ukončení: zk.
- Vyučující
- prof. Ing. Peter Lichard, DrSc. (přednášející)
RNDr. Martin Blaschke, Ph.D. (cvičící) - Garance
- prof. Ing. Peter Lichard, DrSc.
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě - Předpoklady
- UF1U004 Teoretická mechanika || UF1U054 Teoretická mechanika
Základní poznatky z mechaniky (včetně teoretické), molekulové fyziky
a kvantové mechaniky.
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Astrofyzika (program FPF, B1701 Fyz)
- Cíle předmětu
- Seznámit posluchače se základními zákony a metodami termodynamiky a statistické fyziky (klasické i kvantové) a jejich aplikováním zejména v astrofyzice a částicové fyzice.
- Osnova
- Základní pojmy a postuláty termodynamiky. Stavové rovnice. Nultý zákon
termodynamiky. Vnitřní energie a její změny. I. zákon termodynamiky.
Tepelné kapacity C_p a C_V a vztah mezi nimi. Mayerův vztah. Práce ideálního
plynu při různých vratných dějích. Carnotův cyklus, Carnotova věta,
Clausiova rovnice. Termodynamická teplotní stupnice. Pfaffovy formy. II.
zákon termodynamiky, jeho fyzikální obsah a různé formulace. Entropie.
Termodynamické potenciály, Maxwellovy vztahy. Komponenty a fáze, fázové
diagramy jednokomponentních soustav. Koexistenční křivka, trojný bod,
kritický bod. Rovnice Clapeyronova a rovnice z ní odvozené. Gibbsovo fázové
pravidlo. Klasifikace fázových přechodů. III. zákon termodynamiky,
Nernstova, Simonova a Falkova formulace. Vratné a nevratné děje. Zákon
růstu entropie. Základní pojmy klasické statistické fyziky. Kanonická
invariantnost fázového objemu, Liouvilleův teorém. Ergodická hypotéza.
Základní pojmy kvantové statistické fyziky. Operátor a matice hustoty,
kvantový Liouvilleův teorém. Mikrokanonický soubor. Boltzmannův vztah
pro entropii. Gibbsovo kanonické rozdělení, Maxwellův-Boltzmannův zákon
rozdělení rychlosti. Grandkanonické rozdělení. Ideální plyny bosonů a
fermionů. Boseho-Einsteinovo a Fermiho-Diracovo rozdělení.
- Základní pojmy a postuláty termodynamiky. Stavové rovnice. Nultý zákon
- Literatura
- doporučená literatura
- Kvasnica, J. Statistická fyzika. Academia, Praha, 1998. ISBN 80-200-0676-1. info
- Čulík F., Noga M. Úvod do štatistickej fyziky a termodynamiky. Alfa, Bratislava, 1993. info
- Moore, W. J. Fyzikální chemie. SNTL, Praha, 1981. info
- Kvasnica, J. Termodynamika. SNTL Praha, 1965. info
- Výukové metody
- Přednáška s diskusí
Demonstrace dovedností
Přednáška, cvičení, průběžné zadávaní a hodnocení úkolů. - Metody hodnocení
- Analýza výkonů studenta
Zápočet
Kombinovaná zkouška
Zápočet na základě aktivní účasti na cvičeních a vypracování úkolů. Detailní požadavky sdělí cvičící na úvodním cvičení. Zkouška pozůstává z hlavní písemné a doplňující ústní části. - Informace učitele
- Účast studentů na přednáškách je doporučená, na cvičeních povinná.
Studentovi, který se z vážných důvodů nemohl cvičení zúčastnit, může
vyučující určit náhradní způsob splnění studijních povinností.
- Další komentáře
- Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
- Statistika zápisu (zima 2016, nejnovější)
- Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fpf/zima2016/UF1U500