Termofysik 2012

53014 Termofysik 2012

Föreläsare: Dr. Jens Pomoell (period I) och Prof. Kai Nordlund (period II)

Räkneövningsassistent: Fil. stud. Gustaf Lönn

Kursbeskrivning

53014 Termofysik, 8 sp

Undervisningsperiod: Period I+II: ons 10-12, torsd. 12-14, övningstid torsdag 14-16.

Plats: Acceleratorlaboratoriets seminarierum (föreläsningar), räkneövningar:

Första föreläsningen: Ons 5.9. kl 10.15

Avvikelser i föresläsningstidtabellen

Ingen föreläsning On 7.11 och To 8.11 (möte i Luxemburg)

Extra föreläsningar på avvikande tider sättes in vid behov.

Omfattning: 52 timmar föreläsningar, 26 timmar räkneövningar

Tidpunkt i studierna: 2. studieåret.

Förkunskaper: Approbatur i fysik

Undervisningsspråk: Svenska. Mellanförhör kan även avläggas på finska eller engelska.

Kursbeskrivning: Den statistiska fysikens och termodynamikens grunder

Litteratur: Kursbok: F. Mandl: Statistical Physics, J. Wiley et Sons

Bedömning: Kursen avläggs på delförhör (eller sluttentamen). Tilläggspoäng ges för aktivitet i räkneövningarna (minst 1/3 krävs för att komma igenom kursen, om alla är räknade ges 18% tilläggspoäng).

Kvävegas vid 300 K och ungefär 40 bars tryck

Förhör

Mellanförhör 1: (koms överens på föreläsning)

Mellanförhör 2: (koms överens på föreläsning)

Plats: seminarierummet i Acceleratorlabbet.

Man får ha med MAOL's tabeller samt godtyckligt komplicerade matematiska tabeller, men inga andra fysik/kemitabeller utom MAOL. Godtycklig räknemaskin fås också ha med - behövs antagligen. Minnet på räknemaskinen får givetvis inte användas som luntlapp.

Föreläsningsanteckningar

Poängtera gärna om fel till föreläsaren. Allvarliga fel kommer att korrigeras under kursens lopp. Föreläsningsanteckningarna ges alla här, men de uppdateras lite före föreläsningen i år, så det lönar sig att printa dem först när uppdateringen gjorts. Den uppdaterade versionen markeras (ny) .

Jens Pomoells material

Repetition

Kai Nordlunds material

[PDF] [PDF 1x2] [PDF 2x2] Innehållsförteckning
[PDF] [PDF 1x2] [PDF 2x2] I. Introduktion och första grundlagen : I.1 Överblick och motivation, I.2 Interlud: repetition av partiell derivering, I.3 Temperatur, I.4 Termodynamikens första grundlag
[PDF] [PDF 1x2] [PDF 2x2] II. Termodynamikens statistiska bas : II.1 Termodynamikens statistiska bas, II.2 Jämvikt i ett delsystem, II.3 Exempel: vakansen eller Shottky-defekten, II.4 Exempel: statistisk beskrivning av paramagnetism, II.5 Två-nivåsystem och negativ temperatur
[PDF] [PDF 1x2] [PDF 2x2] III. Klassisk termodynamik : III.1 Termodynamikens II grundlag i differentialform, III.2. Termodynamiska potentialer, III.3. Bestämning av termodynamiska storheter från tillståndsekvationen, III.4. Termodynamikens III grundlag, III.5. Adiabatisk demagnetisering, III.6. Klassiska versioner av den II grundlagen, III.7. Värme- och kylmaskiner, III.8. Sambandet mellan C_V och C_P III.9 Joule & Joule-Thomson processerna
[PDF] [PDF 1x2] [PDF 2x2] IV. Faser : IV.1 Partikeltalet som termodynamisk variabel, IV.2. Fasjämvikt, IV.3 Fasdiagram
[PDF] [PDF 1x2] [PDF 2x2] V. Den klassiska idealgasen : V.1. Idealgasernas statistiska mekanik, V.2. Boltzmanngasens fria energi, V.3. Monatomära idealgaser, V.4. Polyatomära idealgaser, V.5. Ekvipartitionsprincipen
[PDF] [PDF 1x2] [PDF 2x2] VI. Reella gaser : VI.1. Reella gaser, VI.2 Van der Waal's gasekvation
[PDF] [PDF 1x2] [PDF 2x2] VII. Bose-Einstein-statistik : VII.1. Bose-Einstein distributionen, VII.2. Svartkroppsstrålning, VII.3. Stimulerad och spontan emission, VII.4. Fasta ämnens specifika värme, VII.5. Boseidealgasen, VII.6. Bosegasen vid låga temperaturer (Bose-Einstein-kondensation).
[PDF] [PDF 1x2] [PDF 2x2] VIII. Fermi-Dirac-statistik : VIII.1. Fermi-Dirac fördelningen, VIII.2. Degenererade Fermisystem, VIII.3. Elektrongasen i metaller, VIII.4. Fermigaser vid låga temperaturer, VIII.5. Fermigasernas paramagnetism
[PDF] [PDF 1x2] [PDF 2x2] IX. Diffusionsteori : IX.1. Transportprocesser, IX.2. Partikeldiffusion, IX.3. Browns rörelse
[PDF] [PDF 1x2] [PDF 2x2] X. Repetition
[PS] Sammanfattnings-härledning av de kvantstatistiska fördelningsfunktionerna.

Gamla webbföreläsningar

Dessa kan användas som stöd om du inte kan komma på den mostavarande föreläsningen, men notera att de kan vara delvis föråldrade, så det är alltid skäl att checka de nyaste föreläsningsanteckningarna parallelt med dessa.

V. Den klassiska idealgasen 2008: [PDF med tal]

VI. Reella gaser 2006: [PDF med tal]

Räkneövningar

Räkneövningarna returneras till lådan i fysikum eller direkt till assistenten. Minst 1/3 av räkneövningspoängen krävs för att komma igenom kursen. Räkneövnignarna ger maximalt 18% bonuspoäng för det totala vitsordet i kursen.

Rö 1

Rö 2

Rö 3

Rö 4

Rö 5

Rö 6

Rö 7

Rö 8

Rö 9

Rö 10