FPF:UFPFA68 Fundamentals of thermodynamics - Course Information
UFPFA68 Fundamentals of thermodynamics and statistical physics
Faculty of Philosophy and Science in OpavaWinter 2020
- Extent and Intensity
- 3/2/0. 7 credit(s). Type of Completion: zk (examination).
- Teacher(s)
- RNDr. Martin Blaschke, Ph.D. (lecturer)
RNDr. Martin Blaschke, Ph.D. (seminar tutor) - Guaranteed by
- prof. Ing. Peter Lichard, DrSc.
Centrum interdisciplinárních studií – Faculty of Philosophy and Science in Opava - Prerequisites
- TYP_STUDIA(N)
Basic knowledge of the mechanics (also analytical), molecular physics
and quantum mechanics.
- Course Enrolment Limitations
- The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
- fields of study / plans the course is directly associated with
- Computational Physics (programme FPF, N1701 Fyz)
- Course objectives
- Students will learn about the principles and methods of thermodynamics and statistical physics (both classical and quantal) and about their applying especially in astrophysics and particle physics.
- Syllabus (in Czech)
- 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
- Literature
- Teaching methods
- Lectures, tutorial sessions, regularly assigned and evaluated home tasks.
- Assessment methods
- Credit
Active participation on tutorial sessions and the timely completion of home tasks is required. Detailed criteria will be announced by the tutorial lecturer. The exam consists of the main written part and a supplemental oral part. - Language of instruction
- English
- Further comments (probably available only in Czech)
- The course can also be completed outside the examination period.
- Teacher's information
- The attending of lectures is recommended, that of tutorial sessions is
compulsory. If a student was absent for serious reasons, the teacher may
prescribe him/her an alternative way of fulfilling the duties.
- Enrolment Statistics (recent)
- Permalink: https://is.slu.cz/course/fpf/winter2020/UFPFA68