Termodynamika i fizyka statystyczna.pdf - Instytut Fizyki AJD ...

Kod przedmiotu 13.2-08-10-C/05 LICZBA PUNKTÓW ECTS 6Nazwa przedmiotuJednostka prowadzącaKierunek studiówRok, semestr,formy zajęć i liczba godzinTERMODYNAMIKA I FIZYKA STATYSTYCZNAInstytut FizykiFizyka, studia stacjonarne I-go stopniaFormy zajęćRok Semestr wykład KonwersatoriumćwiczenialaboratoriumPunktyECTSII III 30 30 6Kierownik i realizatorzyPrzedmioty wprowadzające iwymagania wstępneRamowy program przedmiotuWykład: dr hab. Zdzisław M. StępieńĆwiczenia: dr Henryk KołodziejWiedza w zakresie podstaw fizykiWykład:1. Termodynamika fenomenologiczna a statystyczna2. Podstawowe pojęcia3. Zespół statystyczny4. Mikro- i makrostany5. Energia układua. Twierdzenie o ekwipartycjib. Kwantowanie energiic. Kwantowanie energii poszczególnych ruchówd. Energia i poziomy energetyczne6. Gazy klasyczne i kwantowe7. Statystyki klasyczne i kwantowe8. Funkcje rozkładua. Rozkład Boltzmannab. Rozkład Boltzmannac. Rozkład Maxwella9. Równanie stanua. Ciśnienie - pb. Pomiar ciśnieniac. Temperatura - T10. Zerowa zasada termodynamiki11. Przemiana izotermiczna12. Przemiana izobaryczna13. Przemiana izochoryczna14. Prawo Avogadra15. Równanie stanu gazudoskonałego16. Przekroje powierzchnip, V i T17. Mieszaniny gazów18. Kinetyczny model gazów19. Rozkład Maxwellaa. Selektor prędkości20. Częstość zderzeń i średnia droga swobodna21. Gazy rzeczywistea. Wirialne równanie stanub. Temperatura Boyle’ac. Skraplanied. Równanie van der Vaalsa22. Rodzaje układów23. Przepływ energii jako ciepłaa. Molekularna interpretacja ciepłab. Ciepło i praca24. Przewodnictwo cieplne

a. Rozszerzalność termicznab. Konwersjac. Promieniowanie termiczned. Rozkład promieniowania25. Pierwsza zasada termodynamikia. Interpretacja molekularna Ub. Formalne ujęcie pierwszej zasady26. RóŜniczka zupełna27. Praca objętościowa28. RozpręŜanie pod stałym ciśnieniem29. Odwracalne rozpręŜanie izotermiczne30. Ciepło właściwe31. Pojemność cieplna C V , C p oraz C T32. Pojemność cieplna w stałej objętości33. Związek między C p i C V34. Entalpia35. Pojemność cieplna pod stałym ciśnieniem36. Praca przemiany adiabatycznej37. Zmiana temperatury podczas rozpręŜania adiabatycznego38. Przemiana adiabatyczna39. Termochemia40. Przemiany endo- i egzotermiczne41. Entalpie przemian fizycznych42. Entalpie przemian chemicznych43. Funkcje stanu44. Zmiany energii wewnętrznej U45. Doświadczenie Joule’a46. Zmiana U pod stałym ciśnieniem47. ZaleŜność entalpii od temperatury48. Efekt Joule’a - Thompsona49. Związek pomiędzy C V i C p50. II zasada termodynamiki - ujęcie Kelvinaa. Rozpraszanie energiib. Entropia i strzałka czasuc. Entropia Sd. Zasady termodynamiki wg Clausiusae. Entropia jako funkcja stanu51. Cykl termodynamiczny Carnotaa. Sprawność silnika cieplnegob. Twierdzenie Carnotac. Cykl Ottonad. Cykl silnika Dieslae. Lodówka52. Równość Clausiusa53. Nierówność Clausiusa54. Energia i uporządkowanie w systemach biologicznych55. Efekt cieplarniany56. Trzecia zasada termodynamiki57. Osiąganie bardzo niskich temperatur58. Spojrzenie od strony układua. Energia i entalpia swobodnab. Praca maksymalnac. Interpretacja molekularna A59. Równanie fundamentalne60. Właściwości entalpii swobodnej61. ZaleŜność entalpii swobodnej od temperatury62. Potencjał chemiczny63. Rozkład Boltzmanna64. Cząsteczkowa funkcja rozkładu65. Interpretacja funkcji rozkładu

66. Związek między U i q67. Zmiana energii wewnętrznej68. Entropia statystyczna69. Zespół statystycznya. Dominujące stany makrob. Fluktuacje wokół rozkładu najbardziej prawdopodobnegoc. Informacja termodynamiczna a funkcja rozkładu70. Diagramy fazowea. Linie równowag fazb. Punkt krytyczny i punkt wrzeniac. Punkt topnienia i punkt potrójnyd. Typowe diagramy fazowe71. Termodynamiczne kryterium równowagia. Interpretacja molekularnab. Wpływ temperatury na trwałość fazc. Wpływ ciśnienia na topnienied. Wpływ ciśnienia na pręŜność par72. Klasyfikacja przemian fazowych według Ehrenfesta73. Fazy i składniki faz74. Reguła faz Gibbsa75. Układ jednoskładnikowyForma zaliczenia zajęćEgzaminMetoda dydaktycznaWykład, demonstracjeLiteratura 1. A.K.Wróblewski, J.A.Zakrzewski, Wstęp do fizyki, PWN, Warszawa1976,2. R.P.Feynman, R.B.Leighton, M.Sands, Feynmana wykłady z fizyki,PWN, Warszawa 1968,3. F.Reif, Fizyka statystyczna, PWN,Warszawa 1973,4. Sz.Szczeniowski, Fizyka doświadczalna, PWN, Warszawa 1972.