Podstawy fizyki: termodynamika i fizyka Field of study: Geophysics
Programme code: 04-S1GZ12.2017

Module name: Podstawy fizyki: termodynamika i fizyka
Module code: 04-GZ-S1-GF017
Programme code: 04-S1GZ12.2017
Semester: summer semester 2018/2019
Language of instruction: Polish
Form of verification: exam
ECTS credits: 5
Description:
Na wykładzie student zapoznaje się z następującymi zagadnieniami:  Cechy charakterystyczne układów makroskopowych (stan równowagowy; procesy nieodwracalne i odwracalne; procesy relaksacji; oddziaływania termiczne, adiabatyczne, ogólne);  Statystyczny opis układów cząstek (zespół statystyczny; postulaty statystyczne; stany dozwolone; liczba st.swobody);  Rozkład kanoniczny (istota rozkładu kanonicznego; pojęcie średniej statystycznej; średnia energia gazu doskonałego; rozkład kanoniczny w przybliżeniu klasycznym; rozkład prędkości Maxwella; twierdzenie o ekwipartycji; ciepło właściwe gazu doskonałego i ciał stałych);  I zasada termodynamiki (pojęcia ciepła i pracy; perpetuum mobile I rodzaju; konsekwencje I zasady; zastosowania I zasady);  II zasada termodynamiki (strzałka czasu; perpetuum mobile II rodzaju; konsekwencje II zasady; procesy zwiększania entropii; paradoksy; silniki cieplne);  Temperatura bezwzględna ( entropia a temperatura bezwzględna układu; skale temperatur; metody pomiaru temperatur);  III zasada termodynamiki (twierdzenie Nernst’a; trudności związane z III zasadą; konsekwencje III zasady; pojemność cieplna układu);  Układy otwarte(potencjał chemiczny; warunki równowagi w układzie wieloskładnikowym; równania Gibbs’a-Duhem’a; reguła faz Gibbs’a; wykres charakterystyczny-przykłady);  Przejścia fazowe (klasyfikacja przejść fazowych wg Ehrenfest’a i Landau’a; parametr uporządkowania; indeksy krytyczne; hipoteza uniwersalności);  Zjawiska transportu (lepkość, przewodnictwo cieplne, dyfuzja) Na zajęciach konwersatoryjnych student:  uczestniczy w rozwijaniu problemów z wykładu  poznane na wykładach zagadnienia stosuje do rozwiązywania zadań rachunkowych  nabywa umiejętności w stosowaniu aparatu matematycznego  uczy się analizować procesy termodynamiczne zachodzące w otaczającym go świecie W ramach pracy własnej student:  w oparciu o notatki z wykładu i uzupełniające podręczniki utrwala pozyskaną wiedzę  ćwiczy umiejętności matematyczne niezbędne do rozwiązywania zadań  przygotowuje problemy zlecone przez prowadzącego konwersatorium
Prerequisites:
wiedza z matematyki i fizyki w zakresie szkoły średniej Reif „Fizyka Statystyczna”, Zalewski „Wykłady z termodynamiki fenomenologicznej i statystycznej, Resnick-Halliday „Fizyk
Key reading:
(no information given)
Learning outcome of the module Codes of the learning outcomes of the programme to which the learning outcome of the module is related [level of competence: scale 1-5]
rozumie i umie opisać podstawowe zjawiska fizyczne zachodzące w przyrodzie [GF_017_1]
 GF1_W01 [4/5]
zna podstawowy aparat matematyki wyższej niezbędny do rozwiązywania prostych problemów fizyki [GF_017_2]
 GF1_W03 [5/5]
Identyfikuje i umie wyjaśnić podstawowe procesy termodynamiczne zachodzące w przyrodzie [GF_017_3]
 GF1_W05 [5/5]
Zna podstawowe prawa i twierdzenia z zakresu termodynamiki i fizyki statystycznej [GF_017_4]
 GF1_W12 [5/5]
Posługuje się w zakresie podstawowym prawidłową terminologią z zakresu termodynamiki i fizyki statystycznej [GF_017_5]
 GF1_U08 [5/5]
Wykorzystuje język naukowy w dyskursach o procesach termodynamicznych [GF_017_6]
 GF1_U09 [4/5]
Umie zastosować aparat matematyczny do rozwiązywania podstawowych problemów termodynamicznych [GF_017_7]
 GF1_U14 [5/5]
zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia [GF_017_8]
 GF1_K01 [3/5]
Type Description Codes of the learning outcomes of the module to which assessment is related
Kolokwium [GF_017_w_1]
Warunki uzyskania zaliczenia z konwersatorium podane zostają na pierwszych zajęciach w semestrze i obejmują: cztery 15-to minutowe kartkówki (mają miejsce, na co trzecich zajęciach). Osoby, które mają zaliczone pozytywnie tylko dwie kartkówki przystępują do kolokwium zaliczeniowego. Skala ocen: 2-5.
 GF_017_2 GF_017_7
Aktywność na zajęciach [GF_017 _w_2]
Udział wdyskusji; skala ocen: 2-5
 GF_017_8
Egzamin pisemny lub ustny [GF_017_w_3]
Warunkiem przystąpienie do egzaminu jest zaliczenie konwersatorium. Termin egzaminu jest ustalany w konsultacji ze studentami trzy tygodnie przed rozpoczęciem sesji egzaminacyjnej. Zakres materiału obejmuje wszystkie zagadnienia omawiane na wykładach - ta informacja jest przekazana studentom na pierwszym wykładzie.
 GF_017_1 GF_017_3 GF_017_4 GF_017_5 GF_017_6
Form of teaching Student's own work Assessment of the learning outcomes
Type Description (including teaching methods) Number of hours Description Number of hours
lecture [GF_017_fs_1]
Wprowadza się i wyjaśnia zagadnienia z zakresu termodynamiki fenomenologicznej i statystycznej z wykorzystaniem prezentacji komputerowych. Co drugi wykład jest uzupełniany pokazami ilustrujacymi omawiane zjawiska fizyczne
 30
analiza notatek z wykładu; praca z podręcznikami
 15 Egzamin pisemny lub ustny [GF_017_w_3]
discussion classes [GF_017_fs_2]
Rozwiązywanie zadań rachunkowych przez grupę konwersatoryjną: analiza problemu, wybór metody i dokonanie obliczeń, dyskusja wyników; rozwiniecie problemow zasugerowanych przez wykładowcę
 30
doskonalenie umiejętności matematycznych niezbednych do rozwiązywania zadań; praca ze zbiorem zadan
 15 Kolokwium [GF_017_w_1] Aktywność na zajęciach [GF_017 _w_2]
Attachments
Module description (PDF)
Information concerning module syllabuses might be changed during studies.
Syllabuses (USOSweb)
Semester Module Language of instruction
(no information given)