Termodinamika és statisztikus mechanika tételjegyzék

Bene Gyula
Eötvös Loránd Tudományegyetem, Elméleti Fizikai Tanszék
1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/A

1. Ideális gázok állapotváltozásai, izoterm, izobár, izochor, adiabatikus. A termodinamika első főtétele. Munka, hőmennyiség.

2. Carnot-féle körfolyamat. Reverzibilis és irreverzibilis folyamatok. A termodinamika második főtétele. A Carnot-féle hatásfok függetlensége az anyagi minőségtől.

3. Az entrópia. A második főtétel matematikai megfogalmazása. Termodinamikai potenciálok, entelpia, szabadenergia, szabadentalpia. A termodinamikai egyensúly feltételei.

4. Makroszkopikus rendszerek termodinamikája változó anyagmennyiséggel, kémiai potenciál, Gibbs-Duhem-reláció.

5. A termodinamika harmadik főtétele.

6. Több fázis termodinamikai egyensúlya. Elsőrendű fázisátalakulások. Clausius-Clapeyron-egyenlet. Másodrendű fázisátalakulások. Paramágneses és ferromágneses anyagok, Curie-pont.

7. Többkomponensű rendszerek egyensúlya. Gibbs-féle fázisszabály.

8. A tömeghatás törvénye. Híg oldatok egyensúlya, fagyáspontcsökkenés, forráspont-emelkedés, gőznyomáscsökkenés, ozmózis.

9. A hőmérsékleti sugárzás termodinamikai leírása. Kirchhoff törvénye. Stefan-Boltzmann-törvény. A sugárzás entrópiája. Wien törvénye.

10. A Maxwell-féle sebességeloszlás, fizikai mennyiségek középértéke, átlagos szabad úthossz. Kétatomos molekulák belső energiája és mólhője.

11. Viriáltétel. Van der Waals-egyenlet.

12. A Boltzmann-féle transzportegyenlet. H-tétel. A kinetikai elmélet és a termodinamika kapcsolata.

13. Transzportjelenségek, diffúzió, hővezetés, belső súrlódás, elektromos vezetés.

14. A fizikai rendszer makro- és mikroállapotai. Fázistér. Mikrokanonikus sokaság, egyenlő súlyok elve. Entrópia és valószínűség. Hőmérséklet és nyomás értelmezése a statisztikus mechanikában.

15. Gibbs-féle kanonikus eloszlás. Állapotösszeg, szabadenergia, entrópia. Klasszikus ideális gáz statisztikus mechanikai tárgyalása a kanonikus eloszlással.

16. Nagykanonikus eloszlás. Állapotösszeg, nagykanonikus potenciál. Klasszikus ideális gáz statisztikus mechanikai tárgyalása a nagykanonikus eloszlással.

17. Az ekvipartíció tétele. Maxwell-Boltzmann-eloszlás. Szilárd anyagok mólhője.

18. A hőmérsékleti sugárzás statisztikus mechanikai tárgyalása kanonikus eloszlással. Szilárd anyagok mólhője alacsony hőmérsékleten.

19. Ideális kvantumgázok I. Fermi-Dirac-statisztika. Elfajult fermiongáz. Fémek fajhője.

20. Ideális kvantumgázok II. Bose-Einstein-statisztika. Bose-Einstein-kondenzáció. A Planck-törvény levezetése a fotongázmodell alapján.

Irodalom:

Nagy Károly: Termodinamika és statisztikus mechanika (Nemzeti Tankönyvkiadó, 1991).


Gyula Bene 2008-02-21