Podstawy fizyki : Termodynamika i fizyka statystyczna Field of study: Physics
Programme code: 03-S1FZ12.2019

Module name: Podstawy fizyki : Termodynamika i fizyka statystyczna
Module code: 0305-1F-12-04
Programme code: 03-S1FZ12.2019
Semester:
  • summer semester 2023/2024
  • summer semester 2022/2023
  • summer semester 2021/2022
  • summer semester 2020/2021
Language of instruction: Polish
Form of verification: exam
ECTS credits: 6
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 stopni 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 otaczajacym go świecie W ramach pracy własnej student: • w oparciu o notatki z wykladu i uzupełniające podreczniki 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
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 cywilizacyjne znaczenie termodynamiki i fizyki statystycznej w wymiarze historycznym i wymiarze zastosowań [1F_04_1]
 KF_W01 [4/5]
zna podstawowe prawa wybranych gałęzi fizyki [1F_04_2]
 KF_W03 [3/5]
posiada podstawową wiedzę obejmującą termodynamikę z elementami fizyki statystycznej [1F_04_3]
 KF_W04 [5/5]
potrafi w sposób zrozumiały w mowie i piśmie przedstawić podstawowe zagadnienia termodynamiki fenomenologicznej i statystycznej [1F_04_4]
 KF_U01 [5/5]
umie rozwiązywać proste problemy z zakresu termodynamiki i fizyki statystycznej wykorzystując rachunek różniczkowy i całkowy [1F_04_5]
 KF_U02 [5/5]
na gruncie zdobytej wiedzy umie opisać podstawowe mikro- i makroskopowe własności materii [1F_04_6]
 KF_U10 [4/5]
umie wyjaśnić procesy termodynamiczne zachodzące w otaczającym świecie [1F_04_7]
 KF_U03 [3/5]
zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia [1F_04_8]
 KF_K01 [3/5]
Type Description Codes of the learning outcomes of the module to which assessment is related
kolokwium [1F_04 _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. Ocena końcowa jest średnią ocen cząstkowych.
1F_04_5 1F_04_7
Aktywność na zajęciach [1F_04 _w_2]
Udział w dyskusji; skala ocen: 2-5
 1F_04_8
egzamin pisemny lub ustny [1F_04 _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.
 1F_04_1 1F_04_2 1F_04_3 1F_04_4 1F_04_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 [1F_04_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
 45 egzamin pisemny lub ustny [1F_04 _w_3]
discussion classes [1F_04_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
 45 kolokwium [1F_04 _w_1] Aktywność na zajęciach [1F_04 _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)