PřF:F6040 Termodyn. a stat. fyzika - Informace o předmětu

F6040 Termodynamika a statistická fyzika

Údaje z období jaro 2012 - akreditace se nezveřejňují

Rozsah

2/2/0. 4 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. Mgr. Jiří Krtička, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Adam Tichý, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Jiří Vohánka, Ph.D. (cvičící)

Garance

prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Ústav teoretické fyziky a astrofyziky – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. Mgr. Jiří Krtička, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav teoretické fyziky a astrofyziky – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

( F4120 Teoretická mechanika && F4090 Elektrodyn. a teorie rel. )||( F4100 Úvod do fyziky mikrosvěta )

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzika (program PřF, B-FY)
• Fyzika (program PřF, N-FY)

Cíle předmětu

Hlavním cíle kurzu je porozumění základům termodynamiky. Výklad základních termodynamických veličin a pojmů je přitom založen na jejich statistické interpretaci. Stejně tak jsou základní termodynamické věty v úvodu odvozeny pomocí statistické fyziky. Další výklad předmětu však již odpovídá spíše klasickému výkladu termodynamiky.

Osnova

• 1. Základní pojmy termodynamické fenomenologie. Popis systémů mnoha částic. Stav a proces. Termodynamická rovnováha.
• 2. První věta termodynamická. Síla, práce a teplo. Adiabatický proces. Kvazistatický a vratný proces.
• 3. Teplota a entropie. Druhá věta termodynamická.
• 4. Třetí věta termodynamická. Tepelná kapacita. Procesy v ideálním plynu.
• 5. Termodynamické potenciály (energie, volná energie, entalpie, Gibbsův potenciál). Maxwellovy relace.
• 6. Měření makroskopických parametrů (teplota, tepelná kapacita, kompresibilita) a vztahy mezi nimi.
• 7. Volná expanze plynu do vakua. Jouleův-Thomsonův jev.
• 8. Tepelné stroje. Důsledky 3. věty termodynamické.
• 9. Podmínky rovnováhy a stability termodynamických systémů. Závislost termodynamických veličin na množství hmoty. Zákon působících hmot.
• 10. Fázové přechody. Klasifikace fázových přechodů. Fázové přechody prvního druhu, fázový diagram.
• 11. Maxwellův-Boltzmannův plyn.
• 12. Fluktuace.
• 13. Termodynamické vlastnosti magnetik.

Literatura

• REIF, F. Fundamentals of statistical and thermal physics. Auckland: McGraw-Hill, 1965, x, [10]. ISBN 007085615X. info
• KVASNICA, Jozef. Termodynamika. Vyd. 1. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1965, 394 s. info
• Thermal physics. Edited by Ralph Baierlein. 1st publ. Cambridge: Cambridge University Press, 1999, xiii, 442. ISBN 0-521-59082-5. info
• LEONTOVIČ, Michail Aleksandrovič. Úvod do thermodynamiky. 1. vyd. Praha: Nakladatelství Československé akademie věd, 1957, 191 s. info
• FERMI, Enrico. Termodinamika. Izd. 2-oje, stereotipnoje. Char'kov: Izdatel'stvo Char'kovskogo universiteta, 1973, 136 s. info
• KONDEPUDI, Dilip a Ilya PRIGOGINE. Modern thermodynamics : from heat engines to dissipative structures. Chichester: John Wiley & Sons, 1998, xvii, 486. ISBN 0-471-97393-9. info
• KVASNICA, Jozef. Statistická fyzika. 2. vyd. Praha: Academia, 1998, 314 s. ISBN 8020006761. info
• LANDAU, Lev Davidovič a Jevgenij Michajlovič LIFŠIC. Statistical physics. Translated by J. B. Sykes - M. J. Kearsley. 3rd ed. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2001, xvii, 544. ISBN 0-7506-3372-7. info

Výukové metody

Přednášky a cvičení. Zadání příkladů ze cvičení je možné získat na adrese http://www.physics.muni.cz/~krticka/vyuka.html

Metody hodnocení

Zkouška má písemnou a ústní část. Účast na zkoušce je umožněna studentům, kteří získají alespoň 50% bodů ze dvou zápočtových písemek. Studenti, kteří získají menší počet bodů musí vypracovat náhradní příklady.

Navazující předměty

• F7070 Statistická fyzika a termodynamika

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• F7070 Statistická fyzika a termodynamika
  F6040||F6082  

• Statistika zápisu (jaro 2012 - akreditace, nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2012-akreditace/F6040