Termodynamiikka ja tilastollinen fysiikka
( 25 Moduulit )

moduuli #1
Johdatus termodynamiikkaan
Yleiskatsaus termodynamiikasta, tärkeydestä ja merkityksestä

moduuli #2
Termodynaamiset järjestelmät ja ominaisuudet
Termodynaamisten järjestelmien, järjestelmien ja termodynaamisten ominaisuuksien määrittely

moduuli #3
Termodynamiikan nollalaki
Lämpötila ja lämpötasapainon käsite

moduuli #4
Termodynamiikan ensimmäinen laki
Energian säilyminen, sisäinen energia, työ ja lämpö

moduuli #5
Sisäinen energia ja entalpia
Määritelmät, suhteet ja sovellukset

moduuli #6
Ominaislämmöt ja lämpökapasiteetit
Lämpökapasiteetin, molaarisen lämpökapasiteetin ja piilevien lämpöjen mittaaminen

moduuli #7
Isotermiset ja adiabaattiset prosessit
Työ ja lämmönsiirto isotermisissä ja adiabaattisissa prosesseissa

moduuli #8
Carnot Cycle ja tehokkuus
Ihanteellinen lämpökone, Carnot-sykli ja maksimaalinen hyötysuhde

moduuli #9
Termodynamiikan toinen laki
Johdatus entropiaan, spontaanisuuteen ja ajan nuoleen

moduuli #10
Entropia ja häiriö
Entropia häiriön mittana, Boltzmannin ilmaisu

moduuli #11
Entropian muutokset ja tasapaino
Entropiamuutokset palautuvissa ja irreversiibelissä prosesseissa

moduuli #12
Tilastollinen mekaniikka: Johdanto
Mikroskooppinen lähestymistapa termodynamiikkaan, ensemble-keskiarvot

moduuli #13
Microcanonical Ensemble
Eristetyt järjestelmät, energian ominaistilat ja lämpötilan käsite

moduuli #14
Canonical Ensemble
Lämpökontaktissa olevat järjestelmät, Boltzmann-jakauma ja osiotoiminnot

moduuli #15
Grand Canonical Ensemble
Avoin järjestelmät, kemialliset potentiaalit ja hiukkasten lukumäärän vaihtelut

moduuli #16
Termodynaamiset potentiaalit
Helmholtzin ja Gibbsin vapaat energiat, Maxwellin suhteet

moduuli #17
Vaihesiirtymät ja kriittiset ilmiöt
Vaihemuutosten, kriittisten eksponentien ja universaaliuden kuvaaminen

moduuli #18
Ideaalikaasut ja todelliset kaasut
Ideaalikaasujen käyttäytyminen, poikkeamat ja tilayhtälöt

moduuli #19
Fermi-Diracin ja Bose-Einsteinin tilastot
Fermionit ja bosonit, kvanttitilastot ja sovellukset

moduuli #20
Blackbody Radiation
Planckin laki, säteilytiheys ja Stefan-Boltzmannin laki

moduuli #21
Kemialliset reaktiot ja tasapaino
Kemiallinen potentiaali, reaktionopeudet ja tasapainovakiot

moduuli #22
Epätasapainoinen termodynamiikka
Peruuttamattomat prosessit, entropian tuotanto ja Onsager-relaatiot

moduuli #23
Tilastofysiikan laskennalliset menetelmät
Monte Carlo -simulaatiot, molekyylidynamiikka ja tärkeysnäytteenotto

moduuli #24
Termodynamiikan ja tilastollisen fysiikan sovellukset
Biologia , materiaalitieteen ja tekniikan sovellukset

moduuli #25
Kurssin yhteenveto ja johtopäätökset
Suunnittelemme termodynamiikan ja tilastofysiikan uran seuraavia vaiheita

Oletko valmis oppimaan, jakamaan ja kilpailemaan?