Statistische thermodynamica (B-KUL-G0P26A)

6.0 studiepunten Nederlands 36.0 Tweede semesterTweede semester Inleidend
POC Fysica

G0T69a fysische thermodynamica
De student leert de fenomenologische basis van thermodynamica en haar wetten kennen, herkennen en toepassen.  Meer gevorderde toepassingen van thermodynamica zijn daarbij enerzijds de theorie van fase-evenwichten, fase-overgangen en mengsels en anderzijds de theorie van processen en cycli (motoren).
 
 
G0T70a thermodynamica: statistische achtergrond
De student slaat een brug van de fenomenologische basis van thermodynamica naar de meer systematische uitwerking en verklaring hiervan door de statistische mechanica, waarbij de structuur en interacties van de materie op microscopische schaal belangrijk worden. 
De student leert kanstheoretische en statistische redeneringen toepassen in de studie van systemen met een groot aantal vrijheidsgraden.

  • De student kan eenvoudige manipulaties met functies van meerdere veranderlijken vlot uitvoeren (partiële afgeleiden, het integreren van eenvoudige differentiaalvergelijkingen en standaard reeksontwikkelingen) en grafische voorstellingen maken.
  • Hij kent ook de eenvoudige telmethoden uit de combinatieleer (permutaties, combinaties). Kennis van eenvoudige kanstheoretische en statistische begrippen (kansdichtheid, verwachtingswaarde en -variantie, Gaussverdeling) is aan te bevelen.
  • Wat algemene fysica betreft volstaan (naast intuïtieve noties over thermische verschijnselen) noties van energie, kinetische en potentiele energie, arbeid en vermogen; en bewegingsvergelijkingen voor eenvoudige mechanische systemen.
  • De verwachte voorkennis en wiskundevaardigheden kunnen verworven worden via Algemene natuurkunde I en II en via Calculus I en II (en Statistiek), of gelijkaardige inleidende wis- en natuurkundecursussen.

Handboek
Cursustekst
Toledo


Dit opleidingsonderdeel is een voorwaarde voor het opnemen van volgende opleidingsonderdelen:
G0P32A : Experimentele basistechnieken in de natuurkunde

Onderwijsleeractiviteiten

3.0 sp. Fysische thermodynamica (B-KUL-G0T69a)

3.0 studiepunten Nederlands Werkvorm: College 18.0 Tweede semesterTweede semester
POC Fysica

1: Fenomenologie van temperatuur, druk, dichtheid, magnetisatie, evenwicht, fasediagram en responsfuncties.
2: De eerste wet van de thermodynamica, arbeid en warmte in thermodynamische processen.
3: Ideaal gas: macroscopische beschrijving en kinetische gastheorie.
4: De tweede wet van de thermodynamica: entropie en processen.
5: Thermodynamische potentialen.
6: Fase-evenwichten en transformaties: bij chemische reacties en mengsels.  Faseovergangen, kritische verschijnselen.

3.0 sp. Thermodynamica: statistische achtergrond (B-KUL-G0T70a)

3.0 studiepunten Nederlands Werkvorm: College 18.0 Tweede semesterTweede semester
POC Fysica

1: Inleiding tot de statistische mechanica: microtoestanden en hun dynamica, statistische verdelingen.
2: Overzicht van ensembles, microscopische definitie van entropie.
3: Voorbeelden van modellering en problematiek.
 

Evaluatieactiviteiten

Evaluatie : Statistische thermodynamica (B-KUL-G2P26a)

Modaliteit van de evaluatie : Mondeling met schriftelijke voorbereiding
Tijdstip : examen tijdens de examenperiode
Soort evaluatie : Gesloten boek