Термодинамика и молекулярная физика

2022/2023

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

3

Кредиты

Кто читает:

Факультет физики

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

2-й курс, 1, 2 модуль

Преподаватели

Банников Михаил Игоревич

Кунцевич Александр Юрьевич

Программа дисциплины

Аннотация

В рамках курса вводятся и иллюстрируются на примере простейших невзаимодействующих систем (двухуровневой и идеального газа) основы статистической физики, из которых формулируются законы термодинамики. Законы термодинамики применяются к тепловым машинам, фазовым переходам, поверхностным явлениям, магнетикам и электронам проводимости. Завершает курс разбор простейших кинетических явлений.

Цель освоения дисциплины

• Знать основные законы и определения статистической физики и представлять, как наличие различных микросостояний системы определяет её средние величины
• Знать основные законы и методы термодинамики, уметь решать задачи на связи между различными термодинамическими величинами
• Знать основные понятия кинетики газов и броуновских частиц. Уметь решать в простейших стационарных случаях уравнения диффузии и теплопроводности.

Планируемые результаты обучения

• Студент должен знать основные законы термодинамики, представлять их связь со статически вычисляемыми величинами. знать как можно выразить одни термодинамические величины через другие используя дифференциальные соотношения.
• Студент должен иметь представление о фазовых переходах и их термодинамическом описании.
• Студент должен представлять как законы термодинамики применяются к различными явлениям: тепловым и холодильным машинам, поверхностным явлениям, магнетикам, электронам в металлах.
• Студент должен представлять себе процессы диффузии и теплопроводности, их уравнения в стационарном случае и определения коэффициента диффузии для модельных систем.
• Студент должен представлять, что термодинамическое макросостояние характеризуется сменой множества микросостояний, а термодинамические величины, согласно распределению Гиббса могут быть посчитаны, если знать энергии и вырождения микросостояний. Студент должен представлять себе, что такое энтропия.

Содержание учебной дисциплины

• Основы статистической физики
• Основы термодинамики
• Фазовые переходы
• Применения термодинамики
• Элементы кинетики

Элементы контроля

• Домашние задания
  регулярная проверка домашних заданий
• Вопрос по выбору
• Коллоквиум
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• 2022/2023 учебный год 2 модуль
  0.18 * Вопрос по выбору + 0.4 * Экзамен + 0.21 * Коллоквиум + 0.21 * Домашние задания

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Общий курс физики: Учебное пособие для вузов: В 5 томах Том 2: Термодинамика и молекулярная физика / Сивухин Д.В., - 6-е изд., стер. - М.:ФИЗМАТЛИТ, 2014. - 544 с.: 60x90 1/16 (Переплёт) ISBN 978-5-9221-1514-8
• Общий курс физики. Т.2: Термодинамика и молекулярная физика, Сивухин, Д. В., 2014

Рекомендуемая дополнительная литература

• Курс общей физики. Основы физики. Т.2: Квантовая и статистическая физика. Термодинамика, Белонучкин, В. Е., 2007
• Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Курс теоретической физики. Статистическая физика - Издательство "Физматлит" - 2001 - ISBN: 978-5-9221-0054-0 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2230