|
Vyučující
|
-
Peřina Jan, prof. RNDr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
- První termodynamický zákon, stavové parametry, stavové rovnice, stav termodynamické rovnováhy. - Teplo. Adiabatický proces. Vratné a nevratné procesy. Tepelná kapacita.Druhý termodynamický zákon, Caratheodoryho princip, absolutní teplota, entropie. Carnotův cyklus. - Termodynamické potenciály. Jouleův-Thompsonův jev. - Termodynamika systémů s proměnným počtem částic, chemický potenciál. Grandkanonický potenciál. Gibbsova-Duhemova rovnice. Termodynamické potenciály dielektrik a magnetik. - Termodynamické potenciály nerovnovážných systémů. Princip vzrůstu entropie. Podmínky termodynamické rovnováhy. Guldbergův-Wageův zákon. Braunův-Le Chatelierův princip. Gibbsovo pravidlo fází. - Fázové přechody. Fázové přechody prvého druhu. Clausiona-Clapeyronova rovnice. Fázové přechody druhého druhu. Ehrenfestovy rovnice. Landauova teorie fázových přechodů druhého druhu, přechod feromagnetikum-paramagnetikum, Curieův-Weissův zákon. - Třetí termodynamický princip. - Popis mnohačásticového systému, fázový prostor, zákony zachování (teorém E. Noetherové). Statistický soubor. Liouvilleův teorém. Ergodický problém, Tolmanova hypotéza. Hustota kvantových stavů. - Mikrokanonický, kanonický a grandkanonický soubor. Stavová rovnice kanonického systému. Entropie. - Statistická rozdělení soustavy volných částic, formalizmus druhého kvantování. Grandkanonická partiční funkce, rozdělovací zákony ideálních plynů. - Ideální Maxwellův-Boltzmannův plyn. Ekvipartiční teorém. Měrná tepla modelových fyzikálních systémů. Chemické reakce v plynové směsi.Ideální fermionový plyn. Elektronový plyn v homogenním magnetickém poli, diamagnetismus, paramagnetismus, Curieův zákon. - Ideální bosonový plyn. Záření absolutně černého tělesa, Planckův zákon. Fononové systémy, Einsteinův model krystalu, Debyeova teorie měrných tepel. - Boltzmannův neideální plyn, viriálová stavová rovnice.Einsteinova teorie fluktuací. Onsagerovy relace reciprocity.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení
- Účast na výuce
- 52 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 30 hodin za semestr
- Příprava na zápočet
- 24 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 44 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Pochopit základní metody popisu systémů v termodynamice a statistické fyzice.
Předmět zaměřený na získání znalostí. Popsat zákony termodynamiky a statistické fyziky.
|
|
Předpoklady
|
Není specifikováno.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Známkou, Ústní zkouška
Zvládnutí požadované látky, viz. obsah.
|
|
Doporučená literatura
|
-
J. Kvasnica. Statistická fyzika, Academia, Praha, 1983 (2. vydání 1998)..
-
J. Kvasnica. Termodynamika, SNTL, Praha, 1965..
-
M. Toda, R. Kubo, N. Saito. Statistical Physics I (Equilibrium Statistical Mechanics), Springer, Berlin, 1985, 1991..
-
Müller-Kirsten H. J. W. (2010). Basics of Statistical Physics. World Scientific.
|