Магистратура
2019/2020
Термодинамическое моделирование систем многих частиц
Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Статус:
Курс по выбору (Суперкомпьютерное моделирование в науке и инженерии)
Направление:
01.04.04. Прикладная математика
Кто читает:
Департамент прикладной математики
Когда читается:
2-й курс, 3 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Преподаватели:
Будков Юрий Алексеевич
Прогр. обучения:
Суперкомпьютерное моделирование в науке и инженерии
Язык:
русский
Кредиты:
3
Контактные часы:
40
Программа дисциплины
Аннотация
В качестве цели(ей) освоения дисциплины кратко указываются охват предметной области, глубина ее изучения и ценность учебной дисциплины для студента, в рамках которой реализуется учебная дисциплина. При определении результатов обучения разработчик ПУД ориентируется на образовательные результаты и/или компетенции, определенные в ОП, в рамках которой реализуется учебная дисциплина. Определяется место дисциплины в учебном плане (при наличии указываются пререквизиты и постреквизиты), формат ее изучения (для случаев blended learning обязательно).
Цель освоения дисциплины
- Цель дисциплины состоит в ознакомлении студентов с современными достижениями статистической физики в методах теоретического описания термодинамических свойств конденсированных сред.
Планируемые результаты обучения
- Умение вычислять вариационные производные и гауссовы функциональные интегралы. Умение вычислять уравнение состояния флюида по известному потенциалу взаимодействия в рамках вириального разложения и гауссова приближения.
- Умение вычислять свободную энергию системы по известной
- Умение выводит уравнения самосогласованного поля для электростатического потенциала на основе микроскопических представлений о потенциалах взаимодействия между частицами.
Содержание учебной дисциплины
- Тема 1Ведение в статистическую термодинамику простых и ионных флюидов. Свободная энергия Гельмгольца и большой термодинамический потенциал. Вириальное уравнение состояния флюида. Свободная энергия и структурный фактор простого флюида с мягким репульсивным парным потенциалом. Теория самосогласованного поля для флюидов с межмолекулярным притяжением. Электростатическая свободная энергия ионного газа и уравнение Пуассона-Больцмана. Теория Гуи-Чепмена двойного электрического слоя. Теория самосогласованного поля ионных флюидов с учетомстерических и специфических взаимодействий ионов.
- Тема 2Статистическая теория разбавленных солевых растворов диэлектрических частиц со сложным распределением заряда. Уравнение Пуассона-Больцмана-Ланжевена. Нелокальная статистическая теория ион-дипольной смеси. Нелокальная теория солевых растворов мультиполярных частиц.
- Тема 3Статистическая теория ионных флюидов с поляризуемыми примесями. Модифицированное уравнение Пуассона-Больцмана для растворов электролитов с примесью поляризуемых молекул. Обобщение теории Гуи-Чепмена двойного электрического слоя.
