Innehållsförteckning. I. Introduktion och första grundlagen I.1. Överblick och motivation

Relevanta dokument
X. Repetitia mater studiorum

X. Repetitia mater studiorum. Termofysik, Kai Nordlund

X. Repetitia mater studiorum

Två system, bägge enskilt i termisk jämvikt med en tredje, är i jämvikt sinsemellan

Studieanvisningar i statistisk fysik (SI1161) för F3

Kapitel III. Klassisk Termodynamik in action

18. Fasjämvikt Tvåfasjämvikt T 1 = T 2, P 1 = P 2. (1)

14. Sambandet mellan C V och C P

Motivet finns att beställa i följande storlekar

VI. Reella gaser. Viktiga målsättningar med detta kapitel

Termodynamik och inledande statistisk fysik

Kapitel IV. Partikeltalet som termodynamisk variabel & faser

9. Termodynamiska potentialer

Kapitel I. Introduktion och första grundlagen. Kursmaterialet: Jens Pomoell 2011, Mikael Ehn

III. Klassisk termodynamik

14. Sambandet mellan C V och C P

VI. Reella gaser. Viktiga målsättningar med detta kapitel. VI.1. Reella gaser

Kapitel I. Introduktion och första grundlagen

III. Klassisk termodynamik. Termofysik, Kai Nordlund

III. Klassisk termodynamik

Välkommen till kursen. Termodynamik HT- 15

Planering Fysik för V, ht-10, lp 2

Entropi. Det är omöjligt att överföra värme från ett "kallare" till ett "varmare" system utan att samtidigt utföra arbete.

Idealgasens begränsningar märks bäst vid högt tryck då molekyler växelverkar mera eller går över i vätskeform.

Planering Fysik för V, ht-11, lp 2

Välkommen till kursen. Termodynamik HT- 16

Räkneövning 5 hösten 2014

David Wessman, Lund, 29 oktober 2014 Statistisk Termodynamik - Kapitel 3. Sammanfattning av Gunnar Ohléns bok Statistisk Termodynamik.

IV. Faser. Termofysik, Kai Nordlund

TERMOFYSIK Kai Nordlund, Kursens www-hemsida: knordlun/termo/

Viktiga målsättningar med detta kapitel. Förstå skillnaden mellan jämvikt och ojämvikt. Förstå idealgasens tillståndsekvation

TERMOFYSIK I. Introduktion och första grundlagen

där vi introducerat Nu förändras även de övriga termodynamiska potentialernas derivator:

Lösningsförslag. Tentamen i KE1160 Termodynamik den 13 januari 2015 kl Ulf Gedde - Magnus Bergström - Per Alvfors

IV. Faser. IV.1. Partikeltalet som termodynamisk variabel

Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)

TERMOFYSIK Andrea Sand, Kursens www-hemsida: ameinand/kurser/termo2018/

Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 13-18

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

Planering Fysik för n och BME, ht-15, lp 1 Kurslitteratur: Göran Jönsson: Fysik i vätskor och gaser, Teach Support 2010 (eller senare). Obs!

IV. Faser. Viktiga målsättningar med detta kapitel

@

VIII.1. Fermi-Dirac fördelningen

TERMODYNAMIK? materialteknik, bioteknik, biologi, meteorologi, astronomi,... Ch. 1-1 Termodynamik C. Norberg, LTH

Vad tror du ökning av entropi innebär från ett tekniskt perspektiv?

SG1216. Termodynamik för T2

Termodynamik Föreläsning 4

Tentamen i Termodynamik Q, F, MNP samt Värmelära för kursen Värmelära och Miljöfysik 20/8 2002

Fysikaliska modeller

24. Ekvipartitionsprincipen. Termofysik, Kai Nordlund

Tentamen - Termodynamik 4p

V. Den klassiska idealgasen

Tentamen i KFK080 Termodynamik kl 08-13

VIII. Fermi-Dirac-statistik

Planering Fysik för n och BME, ht-16, lp 1 Kurslitteratur: Göran Jönsson: Fysik i vätskor och gaser, Teach Support markerar mycket viktigt

Tentamen i FTF140 Termodynamik och statistisk mekanik för F3

och/eller låga temperaturer bildar de vätskor, nåt som inte händer för Dieterici-modellen, och virialexpansionen.

Föreläsning 2.3. Fysikaliska reaktioner. Kemi och biokemi för K, Kf och Bt S = k lnw

Kapitel II. Termodynamikens statistiska bas

Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

Föreläsning 12: Ideal gas i klassiska gränsen med inre frihetsgrader, ekvipartitionsprincipen

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

Lösningsanvisningar till tentamen i SI1161 Statistisk fysik, 6 hp, för F3 Onsdagen den 2 juni 2010 kl

Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)

V. Den klassiska idealgasen

Räkneövning 2 hösten 2014

7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

TERMOFYSIK Kai Nordlund, 2005

Viktiga målsättningar med detta delkapitel

Tentamen KFKA05 och nya KFK080,

Kap 7 entropi. Ett medium som värms får ökande entropi Ett medium som kyls förlorar entropi

Föreläsning 1. Elektronen som partikel (kap 2)

Allmän kemi. Läromålen. Viktigt i kap 17. Kap 17 Termodynamik. Studenten skall efter att ha genomfört delkurs 1 kunna:

Repetition F9. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Föreläsning 14: Termodynamiska processer, värmemaskiner: motor, kylskåp och värmepump; verkningsgrad, Carnot-cykeln.

Bestäm brombutans normala kokpunkt samt beräkna förångningsentalpin H vap och förångningsentropin

Hur förändras den ideala gasens inre energi? Beräkna också q. (3p)

29. Stimulerad och spontan emission

Kapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi. Spontanitet Entropi Fri energi Jämvikt

4. Kondenserade fasers termodynamik 4.1 Fasdiagram

Kap 3 egenskaper hos rena ämnen

TERMODYNAMIK? materialteknik, bioteknik, biologi, meteorologi, astronomi,... Ch. 1-2 Termodynamik C. Norberg, LTH

Kapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi

II. Termodynamikens statistiska bas. Termofysik, Kai Nordlund

Statistisk Termodynamik

Repetition F8. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Kursplanen är fastställd av Naturvetenskapliga fakultetens utbildningsnämnd att gälla från och med , vårterminen 2016.

FYSIKPROGRAMMET, 180 HÖGSKOLEPOÄNG

Tentamen i Termodynamik för K och B kl 8-13

TENTAMEN I TERMODYNAMIK för K2, Kf2 och TM2 (KVM091 och KVM090) kl

Kinetisk Gasteori. Daniel Johansson January 17, 2016

IX. Diffusionsteori. IX.1. Transportprocesser T 2 SYSTEM

IX. Diffusionsteori. Viktiga målsättningar med detta kapitel

Därmed har vi energitransport från 1 till 2 om T 1 > T 2.

Föreläsning 1: Introduktion, Mikro och makrotillstånd, Multiplicitet, Entropi

Tentamen i FTF140 Termodynamik och statistisk mekanik för F3

Kapitel V. Praktiska exempel: Historien om en droppe. Baserat på material (Pisaran tarina) av Hanna Vehkamäki

Transkript:

Innehållsförteckning Notera: denna förteckning uppdateras under kursens lopp, men stora förändringar är inte att vänta. I. Introduktion och första grundlagen I.1. Överblick och motivation I.1.1. Vad behandlar denna kurs I.1.2. Vem behöver denna kurs innehåll? I.1.3. Gaser vs. vätskor och fasta ämnen I.1.4. Statistisk fysik: mikro- vs. makrovärlden I.1.5. Makrovärlden: den klassiska termodynamiken I.2. Interlud: repetition av partiell derivering I.2.1. Kedjeregeln I.2.2. Derivering med avseende på olika variabler I.2.3. Partiell derivering I.2.4. Differential I.2.5. Kedjeregeln för partiella derivator I.3. Temperatur I.4. Termodynamikens första grundlag I.4.1. Specifikt värme Termofysik, Kai Nordlund 2011 1

I.4.2. Olika slag av processer II. Termodynamikens statistiska bas II.1. Termodynamikens statistiska bas II.1.1. Makrotillstånd och mikrotillstånd II.1.2. Statistisk jämvikt och entropi II.1.3. Statistisk definition på temperatur II.1.4. Tryck II.2. Jämvikt i ett delsystem II.2.1. Energi i delsystem II.2.2. Entropin för ett system i jämvikt med ett värmebad II.3. Exempel: vakansen eller Shottky-defekten II.4. Exempel: statistisk beskrivning av paramagnetism II.4.1. Specifikt värme för paramagnetiska system II.5. Tvånivåsystem och negativ temperatur II.5.1. Negativa temperaturer III. Klassisk termodynamik III.1. Termodynamikens II grundlag i differentialform III.1.1. Temperaturutjämning mellan två system i termisk kontakt III.2. Termodynamiska potentialer III.3. Bestämning av termodynamiska storheter från tillståndsekvationen Termofysik, Kai Nordlund 2011 2

III.4. Termodynamikens III grundlag III.5. Adiabatisk demagnetisering III.5.1. Magnetiseringens temperaturderivata III.6. Klassiska versioner av den II grundlagen III.6.1. Maxwells demon III.7. Värme- och kylmaskiner III.7.1. Carnotmaskinen III.7.2. Kylmaskiner III.7.3. Värmepumpar III.7.4. Explosionsmotorn (bensinmotorn) III.7.5. Dieselmotorn III.7.6. Exempel: spillvärmeeffekter III.8. Sambandet mellan C V och C P III.9. Joule & Joule-Thomson processerna III.9.1. Joule-effekten III.9.2. Joule-Thomson processen III.9.3. Lindes kylmaskin IV. Faser IV.1. Partikeltalet som termodynamisk variabel IV.1.1. Gibbs potentials beroende av N Termofysik, Kai Nordlund 2011 3

IV.1.2. Den makrokanoniska fördelningsfunktionen IV.2. Fasjämvikt IV.2.1. Clausius-Clapeyron-ekvationen IV.2.2. Fastransitioner IV.3. Fasdiagram IV.3.1. Allmänn definition och fysikaliska typer IV.3.2. Tryck-temperatur-fasdiagram IV.3.3. Temperatur-komposition-fasdiagram IV.3.4. Tryck-komposition-fasdiagram IV.3.5. Ternära fasdiagram V. Den klassiska idealgasen V.1. Idealgasernas statistiska mekanik V.1.1. Tillståndsekvationen V.1.2. Alternativ härledning av Boltzmannfördelningen V.1.3. Den klassiska Maxwell-Boltzmann fördelningen i 3 dimensioner V.1.4. Den klassiska Maxwell-Boltzmann fördelningen i 1 dimension V.1.5. Barometerformeln V.1.6. Partikeltätheten i en roterande cylinder V.2. Boltzmanngasens fria energi V.2.1. Partitionsfunktionen Termofysik, Kai Nordlund 2011 4

V.2.2. Energifluktuationen V.2.3. Fria energin med inre frihetsgrader V.2.4. Inre energi V.2.5. Specifikt värme V.2.6. Idealgasens entropi V.2.7. Ångtryckets beroende av T V.3. Monatomära idealgaser V.4. Polyatomära idealgaser V.4.1. Beräkning av rotationspartitionsfunktionen V.4.2. Vibrationspartitionsfunktionen V.4.3. Hela värmekapaciteten V.5. Ekvipartitionsprincipen V.5.1. Härledning av ekvipartitionsprincipen V.5.2. Följder av ekvipartitionsprincipen VI. Reella gaser VI.1. Reella gaser VI.1.1. Beräkning av konfigurationsintegralen VI.1.2. Första korrektionen till idealgasresultatet VI.2. Van der Waal s gasekvation VI.2.1. Härledning av Van der Waal s gasekvation Termofysik, Kai Nordlund 2011 5

VI.2.2. Lennard-Jones potentialens vibrationsfrekvens VI.2.3. Fenomenologisk motivation för Van der Waal s VI.2.4. PV-fasdiagrammet för Van der Waals VII. Bose-Einstein-statistik VII.1. Bose-Einstein distributionen VII.1.1. Alternativ härledning av Bose-Einstein distibutionen VII.2. Svartkroppsstrålning VII.2.1. Bakgrund VII.2.2. Tätheten av fotontillstånd VII.2.3. Historisk överblick VII.2.4. Den totala energin i svartkroppsstrålningen VII.2.5. Icke-perfekta svartkroppar VII.2.6. Strålningstrycket VII.3. Stimulerad och spontan emission VII.4. Fasta ämnens specifika värme VII.4.1. Einstens modell för det specifika värmet VII.4.2. Debye s modell VII.5. Boseidealgasen VII.5.1. Den inre energin VII.5.2. Tillståndsekvationen vid höga temperaturer: Termofysik, Kai Nordlund 2011 6

VII.6. Bosegasen vid låga temperaturer VII.6.1. Bose-Einstein-gasens värmekapacitet VII.6.2. Typer av Bose-Einstein-kondensat VIII. Fermi-Dirac-statistik VIII.1. Fermi-Dirac fördelningen VIII.1.1. Fermi-idealgaser VIII.1.2. Den inre energin: VIII.1.3. Tillståndsekvationen vid höga temperaturer: VIII.2. Degenererade Fermisystem VIII.2.1. Exempel på kalla Fermionsystem VIII.2.2. Den inre energin hos att degenererat fermisystem VIII.2.3. Tillståndsekvationen vid T = 0 VIII.3. Elektrongasen i metaller VIII.4. Fermigaser vid låga temperaturer VIII.5. Fermigasernas paramagnetism IX. Diffusionsteori IX.1. Transportprocesser IX.2. Partikeldiffusion IX.2.1. Fri medelväg IX.2.2. Värmeledningsförmåga Termofysik, Kai Nordlund 2011 7

IX.2.3. Kontinuitetsekvationen IX.2.4. Grundlösning till diffusionsekvationen IX.3. Browns rörelse IX.3.1. Medel- och medelkvadrat-förflyttningen IX.3.2. Bonus: datorsimulering av slumpvandringen IX.3.3. Bonus 2: datorsimulering av atomdiffusion Termofysik, Kai Nordlund 2011 8