PHYS-C0220 - Termodynamiikka ja statistinen fysiikka, Luento-opetus, 10.1.2022-23.2.2022

Inträde för gästanvändare
Huomaa! Kurssikuvaus vahvistetaan kahdeksi lukuvuodeksi kerrallaan ja esimerkiksi osaamistavoitteet, arviontimenetelmät ja keskeinen sisältö pysyvät pääsääntöisesti samana. Kullakin toteutuskerralla voidaan kuitenkin kurssiesitteen avulla tarkentaa ja muuttaa kurssin toteutustapaa, kuten kontaktiopetuksen järjestämistapaa, arviointimenetelmien painotusta tai materiaaleja.

OSAAMISTAVOITTEET

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, fotonien ja kvanttikaasujen - perusominaisuuksia, sekä osaa ratkaista niihin liittyviä yksinkertaisia statistisen fysiikan ongelmia.

Laajuus: 5

Aikataulu: 10.01.2022 - 23.02.2022

Vastuuopettaja (voimassa koko opetussuunnitelmakauden):

Vastuuopettaja (koskee tätä kurssikertaa): Emppu Salonen

Kurssin yhteystiedot (koskee tätä kurssikertaa):

Kurssin CEFR-taso (voimassa koko opetussuunnitelmakauden):

Opetuskieli ja suorituskielet (koskee tätä kurssikertaa):

Teaching language: Finnish. Languages of study attainment: Finnish, Swedish

SISÄLTÖ, ARVIOINTI JA KUORMITTAVUUS

Sisältö

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    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 ideaaliset kvanttikaasut.

Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Opetusmuodot: luennot ja laskuharjoitukset.

    Arvosteluperusteet: tentti, laskuharjoitukset ja luennoille valmistavat esitehtävät.

Työmäärä toteutustavoittain

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    36 h kontaktiopetusta ja 95 h itsenäistä työskentelyä.

PERUSTIETOJA

Oppimateriaali

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

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

Korvaavuudet
Esitiedot

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Esitiedot

LISÄTIETOJA

Lisätietoja

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Opetusperiodi:

    2020-2021 Kevät III

    2021-2022 Kevät III

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

    Ilmoittautuminen: Lukuvuonna 2021-2022 opetukseen ilmoittaudutaan WebOodin sijaan Sisussa (sisu.aalto.fi).

    Ilmoittautuminen WebOodissa.

Rules of Conduct - Students´ Rights and Responsibilities (in force from 1 August 2020)

Aalto University Code of Academic Integrity and Handling Violations Thereof