Методические рекомендации к изучению дисциплины: «C татистическая физика и т ермодинамика» для студентов специальности: 050603 «Механика»


Скачать 38.36 Kb.
НазваниеМетодические рекомендации к изучению дисциплины: «C татистическая физика и т ермодинамика» для студентов специальности: 050603 «Механика»
Дата публикации24.09.2014
Размер38.36 Kb.
ТипМетодические рекомендации
referatdb.ru > Математика > Методические рекомендации
С Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Факультет физики, математики и информационных технологий

Методические рекомендации к изучению дисциплины:
«Cтатистическая физика и термодинамика»


для студентов специальности: 050603 - «Механика»


Тема 1. Распределения Гиббса. Статистическая система как объект исследования. Статистический ансамбль Гиббса. Функция распределения. Уравнение Лиувилля. Статистическое усреднение. Постулат о микроканоническом распределении Гиббса. Каноническое распределение Гиббса. Абсолютная температура (нулевое начало термодинамики).

Микроканоническое распределение в квантовой статистике. Статистический вес. Квазинепрерывность квантовых состояний для макроскопических систем. Замена квантовых сумм на интегралы по фазовому объему. Каноническое и большое каноническое распределение Гиббса.

Вывод первого и второго начал термодинамики для равновесных процессов из квантового большого канонического распределения Гиббса. Основные уравнения термодинамики для открытых и закрытых систем. Принцип Больцмана. Его вывод их квантового канонического распределения Гиббса. Третье начало термодинамики.

[2] с22-53

^ Тема 2. Термодинамика закрытых систем. Метод термодинамических потенциалов. Соотношения Максвелла. Метод якобианов. Термодинамическая теория теплоемкости. Процессы Джоуля-Томпсона и Джоуля-Гей-Люссака. Магнитный метод охлаждения. Термодинамика равновесного излучения. Формулировка Планком третьего начала термодинамики. Следствие из третьего начала термодинамики.

Закон возрастания энтропии. Второе начало термодинамики для неравновесных процессов. Неравенство Клазиуса. Принцип минимальной работы. Условия равновесия термодинамических систем при различных внешних условиях. Условие устойчивости термодинамических систем.

[1] с12-33: [2] с57-84

^ Тема 3. Термодинамика открытых систем. потенциал. Химический потенциал. Аддитивность термодинамических потенциалов. Теорема Эйлера для однородных функций. Уравнение для потенциала. Уравнение Гиббса-Дюгема. Условия равновесия открытых термодинамических систем. Правило фаз Гиббса. Фазовые переходы первого рода и уравнение Клайперона-Клазиуса.

Теория слабых растворов. Понятие слабости раствора. Потенциал Гиббса слабого раствора. Химические потенциалы растворителя и растворенного вещества. Осмотическое давление, закон Ван-Гоффа. Изменение температуры замерзания и кипения в слабом растворе. Закон Генри. Закон Рауля. Закон распределения.

[1] с38-63: [2] с89-107
^ Тема 4. Классическая статистическая механика. Уравнение состояния для разреженных газов. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Правило Максвелла. Теоремы равнораспределения и вириала. Их применение к классической теории теплоемкости идеальных газов и твердых тел.

Статистика Максвелла-Больцмана идеальных газов. Условии справедливости этой статистики. Вычисление статистической суммы в этом приближении. Применение статистики Максвелла-Больцмана к одноатомным двухатомным газам.

[2] с115-137
^ Тема 5. Квантовая статистика. Распределение Ферми-Дирака и Бозе-Энштейна. Слабо вырожденные Ферми- и Бозе-газы. Применение статистики Бозе-Энштейна к теории равновесного электромагнитного излучения. Излучение как идеальный газ фотонов. Применение статистики Бозе-Энштейна к твердым телам. Тепловое движение твердых тел как идеальный газ фононов. Теория Энштейна и Дебая теплоемкости твердых тел. Применение статистики Ферми-Дирака вырожденному электронному газу (электроны в металле). Электронный газ в металлах при нулевой температуре. Граничная энергия Ферми. Электронный газ в металле при температурах, близких к нулю.

[2] с143-166

^ Тема 6. Флуктуации и устойчивость систем. Понятие о флуктуациях и их количественная характеристика. Флуктуация энергии в каноническом распределении. Флуктуация энергии равновесного излучения. Флуктуация числа частиц в большом каноническом распределении Гиббса. Теория рассеяния света в газообразных средах. Броуновское движение и формула Эйнштейна-Смолуховского. Уравнение Фоккера-Планка и его простейшие применения. Спектральные представления случайных процессов. Тепловые шумы.

Условия равновесия и устойчивости систем. Фазовые переходы. Условия равновесия во внешнем поле, гетерогенной системы. Правило фаз Гиббса. Фазовые переходы I и II родов. Критическое состояние.

Теория неидеальных систем. Неидеальный одноатомный газ. Корреляционные функции. Цепочки уравнений Боголюбова. Парная корреляционная функция и уравнения состояния системы и их разложения. Системы с Кулоновским взаимодействием. Свободная энергия плазмы.

[2] с167-189

^ Тема 7. Основы неравновесной термодинамики. Потоки и термодинамические силы. Линейные законы. Соотношения взаимности Онзагера. Уравнения неравновесной термодинамики. Перекрестные эффекты.

Кинетические уравнения. Уравнения для неравновесной функции распределения и масштабы времени по Боголюбову. Микроскопическая обратимость и необратимость макропроцессов. Кинетическое уравнение с релаксационным членом и простейшие его применения. Кинетическое уравнение в приближении самосогласованного поля. Линеаризованное уравнение Власова. Плазменные колебания и затухания по Ландау. Кинетическое уравнение Больцмана. Н-теорема. Локальное распределение Максвелла и уравнения гидродинамики. Коэффициенты переноса.

[2] с216-238
ЛИТЕРАТУРА
1, Базаров И.П. Термодинамика. – М.: 2003. – 320 с.

2, Василевский А.С., Мултановский В.В. Статистическая физика и термодинамика. – М.: Просвещение, 1995. – 256 с.

Похожие рефераты:

Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины Механика...
Титульный лист методических рекомендаций и указаний, методических рекомендаций, методических указаний
Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины Физические...
Титульный лист методических рекомендаций и указаний; методических рекомендаций; методических указаний
Методические рекомендации по изучению дисциплины Формат курса
Рабочая программа дисциплины «Ядерная физика и физика элементарных частиц» для студентов
Методические указания к практическим занятиям дисциплины Специальная...
Одобрено учебно методическим советом факультета физики, математики и информационных технологий
Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины Атомная...
Титульный лист методических рекомендаций и указаний, методических рекомендаций, методических указаний
Методические рекомендации по изучению дисциплины
«Прикладная механика» для специальности: 5B072000 «Химическая технология неорганических веществ»
Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины Физика...
Титульный лист методических рекомендаций и указаний, методических рекомендаций, методических указаний
Программа для поступающих в магистратуру по специальности 1-31 80 05 «физика»
Все вопросы программы сосредоточены по разделам: механика, молекулярная физика, термодинамика и статистическая физика, электричество...
Программа для поступающих в магистратуру по специальности 1-31 80 05 «Физика»
Все вопросы программы сосредоточены по разделам: механика, молекулярная физика, термодинамика и статистическая физика, электричество...
Программа дисциплины Форма для студентов ф со пгу 18. 2/07 Министерство...
История, 050204 Культурология, 050604 Физика, 050603 Механика, 050609 География, 050608 Экология, 050606 Химия, 050208 Археология...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза