SylabUZ
Course name | Fundamentals of physics II - Thermodynamics |
Course ID | PFII-Termod_Fiz12W2_gen3BHRN |
Faculty | Faculty of Physics and Astronomy |
Field of study | Astronomy |
Education profile | academic |
Level of studies | First-cycle studies leading to Bachelor's degree |
Beginning semester | winter term 2023/2024 |
Semester | 2 |
ECTS credits to win | 5 |
Course type | obligatory |
Teaching language | polish |
Author of syllabus |
|
The class form | Hours per semester (full-time) | Hours per week (full-time) | Hours per semester (part-time) | Hours per week (part-time) | Form of assignment |
Class | 30 | 2 | - | - | Credit with grade |
Lecture | 30 | 2 | - | - | Exam |
Celem zajęć jest zdobycie przez studenta umiejętności rozumienia i ścisłego opisu zjawisk fizycznych z zakresu termodynamiki oraz podstaw fizyki statystycznej. Ponadto studenci zapoznają się z rozwojem pojęć i metod badawczych fizyki. Wykład wzbogacony jest o pokazy ilustrujące prawa fizyczne i ich zastosowania.
Znajomość matematyki i fizyki na poziomie szkoły średniej, ukończony kurs „Podstawy fizyki I”.
- Podstawowe pojęcia termodynamiki: praca, ciepło, energia wewnętrzna
- Zerowa zasada termodynamiki: pomiar temperatur, skale temperatur
- Ciepło a własności materiałowe: rozszerzalność cieplna ciał stałych, ciepło właściwe, ciepło przemiany
- Ciepło a praca: pierwsza zasada termodynamiki, przemiany termodynamiczne
- Przekaz energii w postaci ciepła: przewodnictwo cieplne, konwekcja, promieniowanie
- Model gazu doskonałego: idealizacja w modelu, przemiany gazu doskonałego,
- Modele gazu rzeczywistego: równanie van der Waalsa
- Kinetyczna teoria gazów: związek ciśnienia i temperatury ze średnią prędkością kwadratowa cząstek, rozkład prędkości Maxwella, średnia droga cząstek
- Druga zasada termodynamiki: procesy odwracalne i nieodwracalne, entropia, strzałka czasu, silniki cieplne
- Trzecia zasada termodynamiki: temperatura zera bezwzględnego
- Elementy przejść fazowych: fluktuacje, diagram fazowy, przejścia fazowe pierwszego rodzaju oraz ciągłe
- Elementy fizyki statystycznej: prawdopodobieństwo, mikrostany a makrostany, suma statystyczna, entropia, rozkład mikrokanoniczny i kanoniczny, statystyczna definicja temperatury, układy otwarte, wielki rozkład kanoniczny, bozony i fermiony, statystyka Fermiego-Diraca i Bosego-Einsteina, gaz fotonowy we wnęce i prawo promieniowania Plancka, widmo ciała doskonale czarnego
Wykład konwencjonalny ilustrowany demonstracjami zjawisk fizycznych .
Ćwiczenia rachunkowe, w ramach, których studenci analizują i rozwiązują zadania ilustrujące treść wykładu
Outcome description | Outcome symbols | Methods of verification | The class form |
Wykład: Pozytywna ocena z egzaminu składającego się z części pisemnej i ustnej. Uzyskanie pozytywnej oceny wymaga udzielenia przynajmniej 60% poprawnych odpowiedzi na postawione pytania.
Ćwiczenia: Pozytywna ocena z kolokwium na podstawie powyżej 50% maksymalnej liczby punktów.
Przed przystąpieniem do zaliczenia z wykładu student musi uzyskać zaliczenie z ćwiczeń.
Ocena końcowa: średnia arytmetyczna ocen egzaminu i zaliczenia ćwiczeń.
[1] A. K. Wróblewski, J. A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki, (t. 2, cz. 2, roz. VI – Elementy termodynamiki, t. 1, roz. VII – Układy bardzo wielu cząstek), Wydawnictwo Naukowe PWN,, 1991 i 1984.
[2] R. Hołyst, A. Poniewierski, A. Ciach, Termodynamika dla chemików, fizyków i inżynierów, Wydawnictwo Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego, Warszawa, 2005.
[3] K. Huang, Podstawy fizyki statystycznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006.
[4] Slajdy z wykładów i inne materiały udostępnione przez prowadzących zajęcia.
[1] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, tom 2, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2005.
[2] I. Anselm, Podstawy fizyki statystycznej i termodynamiki, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1990.
Wykłady uzupełniane są demonstracjami fizycznymi prowadzonymi przez dra S. Jerzyniaka oraz mgr S. Kruka i pana H. Adamka.
Modified by dr hab. Wojciech Lewandowski, prof. UZ (last modification: 20-06-2023 11:38)