İstatistiksel Fizik ve Termodinamik I - Güz 2007-2008
Ayşe Erzan
erzan@itu.edu.tr
Tel: 285 3277
Ders içeriği:
-
Maddenin mikroskopik ve makroskopik betimlemesi. Gazlar, sıvılar, amorf yapılar, kristaller. Bunların makroskopik özellikleri ve mikroskopik yapıları. İstatistiksel fiziğin ve termodinamiğin konuları.
-
Olasılık, olasılık yoğunluğu ve ortalamalar. Brown hareketi. Gauss dağılımı.
-
Yaygın ve yeğin termodinamik büyüklükler, etkileşimler, denge durumu, sanki dengede süreçler, dengeye varış. Farklı zaman skalaları.
-
Sıcaklık ve entropi. Isı hazneleri. Tersinirlik ve tersinmezlik. Mutlak sıcaklık. Termodinamiğin 0. ve III. Yasası.
-
Sistemin “durum”ları. Temel istatistiksel postülalar: Eş olasılık postülası. Termodinamik büyüklüklerin hesaplanması. İzole bir sistemin denge durumundaki olasılık dağılımı ve entropinin mikroskopik (mutlak) tanımı. Mikrokanonik topluluk.
-
Gazların kinetik teorisi. Klasik yaklaştırımın yeterliliği. Hal denklemleri. Ideal gaz yasası. Paramanyetizma. Etkileşen moleküller: Van der Waals denklemi.
-
Enerji korunumu: TD I. Yasası. İş ve ısı. Isı sığası.
-
Termodinamik çevrimler. Adiabatik süreçler. TD II. Yasası. Carnot Teoremi. Mutlak sıcaklık skalası. Soğutucular ve ısı makinaları.
-
Sabit sıcaklıkta tutulan sistemler: Kanonik topluluk. Maxwell-Boltzmann dağılımı. Karışma entropisi ve ayırdedilemezlik. Kararlılık koşulları: Helmholz ve Gibbs erbest enerjileri. Legendre dönüşümleri. Maxwell bağıntıları.
-
Farklı sistemlere uygulamalar. Ideal gaz, paramanyetik sistem, eşlenik salınıcılar, polimerik sistemler. Eş bölüşüm teoremi.
-
Kimyasal potansiyel. Büyük Kanonik topluluk. Faz diyagramları, hal değişimleri, çok fazlı durumlar. Clausius-Clapeyron denklemi.
-
Ideal gazların kuvantum istatistiği. Maxwell-Boltzmann, Bose-einstain ve Fermi Dirac dağılımları.
-
Kara cisim ışıması. Katıların ısı sığası. Elektronların ısı sığası. Metallerin iletkenliği.
Kitaplar:
F. Reif , Fundamentals of statistical and thermal physics (McGraw-Hill, New York 1965)
Ayrıca bakınız:
F. Reif, Statistical Physics - Berkeley Physics Course 5 (Mc Graw-Hill, N.Y. 1967)
D.J. Amit Y. Verbin, Statistical Physics: An introductory course
L. Kadanoff, Statistical Physics: statics, dynamics and renormalization
Notlama: Her hafta kısa sınav(%25) ve ödev(%10), iki arasınav (2 x %20), sınav (%25).
Sınavlar: 1. Arasınav , 26 Ekim; 2. Arasınav 30 Kasım
Dostları ilə paylaş: |