Kurssiesite

Laajuus: 5

Aikataulu: 27.02.2019 - 09.04.2019

Opetusperiodi (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

IV kevät (2018-2019, 2019-2020)

Osaamistavoitteet (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

Kurssin jälkeen opiskelija

1. Osaa selittää statistisen fysiikan peruskäsitteet, joita ovat mm. mikro- ja makrotilat, ensemblet (joukot), partitiofunktio, Boltzmannin jakauma ja ekvipartitioteoreema.

2. Osaa selittää tilastollisista määritelmistä lähtien lämpötilan, entropian ja termodynaamisten potentiaalien käsitteet.

3. Ymmärtää statistisen fysiikan perusperiaatteen, jonka mukaan systeemin termodynaamisia ominaisuuksia voidaan laskea sen partitiofunktiosta liikkeelle lähtien, ja osaa soveltaa sitä tiettyjen yksinkertaisten systeemien (esim. ideaalikaasu) tapauksessa.

4. Tuntee kurssilla käsiteltyjen systeemien ja ilmiöiden - ideaalikaasun, kemiallisten reaktioiden, fotonien, relativistisen kaasun, reaalikaasujen, faasitransitioiden ja kvanttikaasujen - perusominaisuuksia, sekä osaa ratkaista niihin liittyviä yksinkertaisia statistisen fysiikan ongelmia.

Sisältö (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

Statistisen mekaniikan peruskäsitteet ja -oletukset. Kaasujen kineettisen teorian perusteet ja yksinkertaiset kuljetusilmiöt ideaalikaasuissa. Entropia ja termodynaamiset potentiaalit. Ensembleteorian perusteet: mikrokanoninen, kanoninen ja suurkanoninen ensemble. Klassisen ideaalikaasun statistinen mekaniikka, fotonikaasu ja relativistiset kaasut. Ideaaliset kvanttikaasut ja Bosen-Einsteinin kondensaatti. Vuorovaikuttavat klassiset kaasut. Johdatus faasitransitioiden ja kriittisten ilmiöiden teoriaan.

Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

Opetusmuodot: luennot ja laskuharjoitukset.

Arvosteluperusteet: tentti, laskuharjoitukset ja luennoille valmistavat esitehtävät.

Työmäärä toteutustavoittain (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

36 h kontaktiopetusta ja 95 h itsenäistä työskentelyä.

Oppimateriaali (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

S. J. Blundell and K. M. Blundell, Concepts in Thermal Physics (Oxford University Press 2006). Saatavilla Aallossa e-kirjana rajattomalla käyttöoikeudella.

Korvaavuudet (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

Tfy-0.3131 Termodynamiikka (Thermodynamics)

Kurssin kotisivu (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

https://mycourses.aalto.fi/course/search.php?search=PHYS-C0220

Esitiedot (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

PHYS-A0120 Termodynamiikka

Arvosteluasteikko (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

0-5

Ilmoittautuminen (voimassa 01.08.2018-31.07.2020): 

Ilmoittautuminen WebOodissa.

Opintojakson kuvaus

Ilmoittautuminen ja lisätiedot