Termodynamika a statistická fyzika

STATISTICKÁ FYZIKA A TERMODYNAMIKA
[1] Základy fenomenologické termodynamiky – čtyři principy termodynamiky;
práce termicky homogennı́ soustavy; použitı́ prvnı́ věty termodynamické,
statistický pohled.
[2] Termodynamický popis soustavy – teplota, absolutnı́ teplota; termodynamické
proměnné, tepelná kapacita soustavy.
[3] Termodynamické potenciály kvazistatických procesů – volná energie, entalpie,
Gibbsův potenciál, vnitřnı́ energie; Jouleův–Thomsonův pokus; Maxwellovy
vztahy.
[4] Závislost termodynamických veličin na hmotnosti – molárnı́ a parciálnı́ veličiny;
chemický potenciál, Gibbs-Duhemův vztah.
[5] Podmı́nky rovnováhy; Braunův – Le Chatelierův princip, termodynamické
nerovnosti.
[6] Použitı́ podmı́nek rovnováhy – zákon působenı́ hmot, disociačnı́ rovnováha,
osmotický tlak, závislost teploty tuhnutı́ na koncentraci rozpustné látky .
[7] Fázové přechody – fázové přechody prvnı́ho a druhého druhu; soustavy o jedné
a vı́ce složkách; Clausiova-Clapeyronova rovnice; Ehrenfestovy rovnice.
[8] Statistický popis molekulárnı́ soustavy – fázový prostor, rozdělovacı́ funkce;
statistická interpretace rozdělovacı́ funkce; Boltzmannova transportnı́ funkce.
[9] Maxwellovo-Boltzmannovo rozdělenı́ – Boltzmannův H-teorém – důsledky,
analytický tvar Maxwellova-Boltzmannova rozdělenı́ a jeho charakteristika
(výpočet střednı́ch hodnot, kinetická interpretace tlaku).
[10] Základy kinetické teorie – cı́l kinetické teorie, použité aproximace v transportnı́
rovnici, výpočet toků pomocı́ kinetické teorie – střednı́ volná dráha, koeficient
difuse, viskozity, vedenı́ tepla.
[11] Liouvilleův teorém – odvozenı́ a důsledky; střednı́ hodnoty časové a souborové.
[12] Entropie jako mı́ra neurčitosti – zavedenı́ pojmu; základnı́ vztahy, použitı́
při výpočtu.
[13] Mikrokanonický soubor – zavedenı́ pojmu; výpočet stavové rovnice ideálnı́ho
plynu.
[14] Kanonický soubor – vybudovánı́, výpočet stavové sumy, výpočet termodynamických proměnných, vztah k mikrokanonickému souboru, partičnı́ funkce
kvantového harmonického oscilátoru.
[15] Velký kanonický soubor – vybudovánı́, partičnı́ funkce, výpočet proměnných,
použitı́.
[16] Nejpravděpodobnějšı́ rozdělenı́ – Maxwellovo-Boltzmannovo, korigované Maxwellovo–Boltzmannovo, Fermiho-Diracovo, Boseho-Einsteinovo rozdělenı́, přı́činy nutnosti zavedenı́, rozdı́ly a důsledky (Gibbsův paradox).
[17] Termodynamika ideálnı́ho plynu.
[18] Zářenı́ absolutně černého tělesa – Planckův zákon, Stefanův-Boltzmannův
zákon,Wienův zákon, termodynamické funkce.
[19] Modely krystalu – kinetická teorie, Einsteinův a Debyeův model – srovnánı́.
[20] Fluktuace termodynamických veličin – přı́činy, definice a použitı́.
Literatura
[a] Z. Maršák – Temodynamika a statistická fyzika, skriptum FJFI ČVUT, 1995
[b] Z. Maršák, E. Havránková – Sbı́rka řešených přı́kladů z fyziky, skriptum FJFI
ČVUT, 1994
[c] J. Kvasnica – Termodynamika, SNTL Praha, 1965
[d] J. Kvasnica – Statistická fyzika, Academia Praha, 1983
[e] F. Čulı́k, M. Noga – Úvod do štatistickej fyziky a termodynamiky, Alfa Bratislava,
1982
[f] F. Reif – Statistical physics, McGraw-Hill New-York, 1965