Předmět: Statistická termodynamika

» Seznam fakult » PRF » KFC
Název předmětu Statistická termodynamika
Kód předmětu KFC/STD
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 2
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný, Povinně-volitelný, Volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Berka Karel, doc. RNDr. Ph.D.
  • Navrátil Jan, Mgr.
  • Jurečka Petr, doc. RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
Nejprve se výklad soustředí na postuláty statistické termodynamiky, statistické soubory a význam partiční funkce a výpočty termodynamických funkcí z ní. Dále jsou probírány jednotlivé formy hmoty z hlediska statistické termodynamiky: ideální a reálný plyn, kapaliny a ideální krystal. Posléze se výklad soustředí na problematiku adsorpce a chemických aplikací statistické termodynamiky. Zcela na závěr je zařazena kapitola, která ukazuje moderní možnosti výpočtu probíraných veličin na základě počítačových simulací. 1. Úvod, axiomy, základní pojmy a vztahy fenomenologické termodynamiky 2. Statistické soubory, postuláty statistické termodynamiky, mikrostav a jeho váha, pravděpodobnost v mikrokanonickém a kanonickém souboru 3. Soustava identických částic, Maxwellova-Boltzmannova, Fermiho-Diracova a Boseova-Einsteinova statistická termodynamika 4. Partiční a termodynamické funkce, Boltzmannův vztah pro entropii, fluktuace 5. Ideální plyn, partiční funkce, translační, rotační, vibrační a elektronické příspěvky 6. Ideální krystal, Einsteinova teorie, Debyeova teorie, fonony, elektronový plyn 7. Mezimolekulární síly, jejich podstata, párové a vícečásticové potenciály 8. Reálný plyn, konfigurační integrál, viriálová stavová rovnice, viriální koeficienty 9. Kapaliny, vnitřní struktura, párová distribuční funkce, tekutiny, van der Waalsova rovnice, buňkové teorie, poruchové teorie, teorie integrálních rovnic 10. Adsorpce, Langmuirova izoterma a izoterma BET, interakce plyn-povrch 11. Chemické aplikace statistické termodynamiky, chemická kinetika, chemická rovnováha 12. Počítačová chemie a statistická termodynamika, metoda molekulární dynamiky a metoda Monte Carlo

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
  • Příprava na zkoušku - 60 hodin za semestr
Výstupy z učení
Přednáška seznamuje posluchače se základy statistické termodynamiky a jejími aplikacemi v chemických disciplínách.
Definovat hlavní pojmy, popsat hlavní přístupy statistické termodynamiky
Předpoklady
Student musí splnit písemný test na 70% možných bodů (zahrnuty jsou i výpočetní úlohy) a musí být schopen diskuze na dané téma.

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Student musí splnit písemný test na 70% možných bodů (zahrnuty jsou i výpočetní úlohy) a musí být schopen diskuze na dané téma.
Doporučená literatura
  • A. Malijevsky. Lekce ze statistické termodynamiky, 3. vyd.; Vydavatelství VŠCHT: Praha, 2009. ISBN 978-80-7080-710-1 (http://vydavatelstvi.vscht.cz/katalog/uid_isbn-978-80-7080-710-1/).
  • Atkins P., de Paula J. Fyzikální chemie, Vydavatelství VŠCHT: Praha, 2013. ISBN: 978-80-7080-830-6 (http://vydavatelstvi.vscht.cz/katalog/uid_isbn-978-80-7080-830-6/).
  • Boublík, T. . Statistická termodynamika, Academia: Praha, 1996. ISBN 80-200-0566-8.
  • Vřešťál, J., Otyepka, M. Statistická termodynamika, stručný úvod, MU: Brno, 2004. ISBN 80-210-3372-X.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Analytická chemie (2021) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Fyzikální chemie (2021) Kategorie: Chemické obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Biofyzika - specializace Molekulární biofyzika (2024) Kategorie: Fyzikální obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní