PHYS-C0220 - Termodynamiikka ja statistinen fysiikka, Luento-opetus, 9.1.2023-24.2.2023

Pääsy vierailijana
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: 09.01.2023 - 24.02.2023

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

Korvaavuudet
Esitiedot

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Esitiedot

LISÄTIETOJA

Lisätietoja

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Opetuskieli : suomi

    Opetusperiodi : 2022-2023 Kevät III
    2023-2024 Kevät III

    Ilmoittautuminen :

    Ilmoittautuminen Sisussa (sisu.aalto.fi)

Vastuullisen käyttäytymisen periaatteet yliopistoympäristössä (voimassa 1.8.2020 alkaen)

Aalto-yliopiston opiskelua koskevat eettiset säännöt ja niiden rikkomusten käsittely