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TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Theoretische Physik IV: Thermodynamik und Statistik

Vorlesung:
Prof. Dr. Kathy Lüdge

Übungen:



Pflichtlehrveranstaltung 3233 L 090 für Studierende im Studiengang Physik (Bachelor).

Für diese Veranstaltung werden 10 ECTS-Punkte gutgeschrieben.

This is a required course of the Bachelor of Science in Physics program (BSc). When attending this course (lecture plus excercises) 10 credit points within the ECTS system can be obtained. 

Neuigkeiten & Änderungen

Klausur:

Die Klausur ist korrigiert und bei Moses eingetragen (1 = bestanden, 0 = nicht bestanden).

Die Klausureinsicht ist am Freitag, 20.07.18 um 9 Uhr in der Bibliothek im 7. Stock.

 

Nachklausur:

Auch die Nachklausur ist korrigiert und bei Moses eingetragen (1 = bestanden, 0 = nicht bestanden).

Die Klausureinsicht ist am Freitag, 27.07.18 um 9 Uhr in der Bibliothek im 7. Stock (EW 721/722).

 

 

 

 

ACHTUNG!!!

Die Vorlesung am Mittwoch, 20.6.18 fällt aus. Der Vorlesungsstoff soll im Selbststudium bearbeitet werden. Fragen zur Selbstkontrolle: pdf

 

Es wird wieder eine Übungspartnerbörse zur Findung von 3er Gruppen geben.Dafür hängt eine Liste am Tutorenraum EW 060.Falls ihr nach eurem Tutorium noch keine 3er Gruppe gefunden habt, tragt euch dort ein (mit Angabe der bisherigen Gruppengröße) und tragt euch anschließend wieder aus, sobald ihr eine 3er Gruppe seid.

Online Anmeldung und Punkteverwaltung

Die Tutorieneinteilung, Punkteverteilung und Scheinvergabe zu der Vorlesung erfolgt über das Moseskontosystem. Der Anmeldezeitraum geht bis Mittwoch, den 18.04.2018, 18:00 Uhr. Eine spätere Anmeldung ist nicht möglich. Benötigt wird ein tubit Nutzerkonto.

Vorlesung

Der Vorlesungsbeginn ist am 18.04.2018.

 

Vorlesungsinhalte:

  • Grundlagen der Statistik
  • Statistische Begründung der Gleichgewichtsthermodynamik
  • Phänomenologische Thermodynamik
  • Klassische Modellsysteme
  • Quantenmechanische Modellsysteme

 

Hinweise:

 

Vorlesungstermine
Tag
Uhrzeit
Ort
Mi
12:15 - 13:45 Uhr
EW 203
Fr
10:15 - 11:45 Uhr
EW 203

 

Vorlesungsmitschrift

Vorlesung Datum Mitschrift
Einführung, Wahscheinlichkeitsbegriff 18.04.2018 farbig , schwarzweiss
Kumulanten Momente und Informationsmaß 23.04.2018 link
Informationsmaße 25.04.2018 farbig , schwarzweiss
Verallgemeinerte kanonische Verteilung 27.04.2018 farbig , schwarzweiss
Fluktuations-Dissipations Theorem 02.05.2018 farbig , schwarzweiss
Klassisch-mechanische Gleichgewichtsverteilungen 04.05.2018 farbig , schwarzweiss
Quantenmechanische Gleichgewichtsverteilungen 09.05.2018 farbig , schwarzweiss
Entropie von Gleichgewichtszuständen 16.05.2018 farbig , schwarzweiss
Spezielle GG-Verteilungen 18.05.2018 farbig , schwarzweiss
Spezielle Verteilungen und thermodynamischer Limes 23.05.2018 farbig , schwarzweiss
Thermodynamischer Limes, Carnot Prozess 25.05.2018 farbig , schwarzweiss
Phänomenologische Thermodynamik 30.05.2018 farbig , schwarzweiss
Zweiter Hauptsatz und irreversible Prozesse 01.06.2018 farbig , schwarzweiss
Entropie und Ökologie 06.06.2018 farbig , schwarzweiss
Thermodynamische Potenziale 08.06.2018 farbig , schwarzweiss
Exergie 13.06.2018 farbig , schwarzweiss
Dampfdruck 15.06.2018 farbig , schwarzweiss
Thermodynamische Stabilität 20.06.2018 link
Tieftemperaturverhalten, Ideales Gas 22.06.2018 farbig , schwarzweiss
Ideales Gas 27.06.2018 farbig , schwarzweiss
Reale Gase 29.06.2018 farbig , schwarzweiss
Phasenübergänge 04.07.2018 farbig , schwarzweiss
Ideales Fermigas 06.07.2018 farbig , schwarzweiss
Entartetes/Nichtentartetes Fermigas 11.07.2018 farbig , schwarzweiss
Ideales Bosegas 13.07.2018 farbig , schwarzweiss

Tutorien

Die Übungen finden in Form von Tutorien statt und beginnen in der zweiten Vorlesungswoche.

Die Tutorieneinteilung, Punkteverteilung und Scheinvergabe erfolgt über das Mosessystem. Der Anmeldezeitraum geht bis Mittwoch, den 18. April 2018, 18:00. Benötigt wird ein tubIT-Account.

 

Tutoriumsermine
Tag
Uhrzeit
Raum
Assistent
Bemerkung
Mo
16:00 - 18:00
EW 229
rotiert
Mi
10:00 - 12:00
EW 114
rotiert
Fr
12:00 - 14:00
EW 229
rotiert

 

 

Übungsblätter

Die Übungsblätter werden Freitags in der Vorlesung ausgegeben und müssen spätestens 12 Tage später am Mittwoch bis 12 Uhr im Briefkasten am Eingang des Physik-Altbaus (ER-Gebäude) abgegeben werden.

Die Abgabe der Übungsaufgaben soll in Dreier-Gruppen erfolgen.

 

Übungsblätter
Inhalt
Ausgabe
Abgabe
Dokument
Glück und Unglück, Tunneln durch Barriere, Momente
20.04.18
02.05.18
1. Übungsblatt
Kumulanten und Momente, Gauß-Verteilung
27.04.18
09.05.18
2. Übungsblatt
Shannon- und Kullback-Information, Vorurteilsfreie Schätzung für gezinkten Würfel
Rényi-Informationsmaß


04.05.18
16.05.18
3.
Übungsblatt

Legendre Transformation,
Großkanonisches ideales Gas,
Fermigas


11.05.18
23.05.18
4.
Übungsblatt

Statistischer Operator gemischter Zustände, Totale Differentiale
22.05.18
30.05.18
5.
Übungsblatt

Gibbs'sche freie Energie, Freie Energie, Maxwell-Relation, Spinsystem
25.05.18
06.06.18
6.
Übungsblatt

Mischungsentropie, Reversibler Carnot-Kreisprozess
01.06.18
13.06.18
7. Übungsblatt
Realer Carnot-Prozess, Entropieänderung bei Wärmeaustausch, Wärmekapazitäten
08.06.18
20.06.18
8.
Übungsblatt

Barometrische Höhenformel,
Raoultsches Gesetz,  Entropieentsorgungskapazität der Erde
 




15.06.18
27.06.18
9. Übungsblatt
Joule-Thomson-Prozess, Virialkoeffizient, Kritischer Punkt im van der Waals-Gas
22.06.18
04.07.18
10. Übungsblatt

Klausur & Scheinkriterien

Die Klausur findet am 18.07.2018 im EW 203 von 12:00-14:00 statt.

Die Nachklausur findet am 25.07.2018  im EW 201 von 12:00-14:00 statt.

(Raumänderung vom EW 203 auf EW 201 wegen Umbauarbeiten)

 

 

Die Teilnahme an der Klausur ist mit Erreichen von mindestens 50% der Übungspunkte möglich. Die Klausur gilt als bestanden, wenn mindestens 50% der Punkte erreicht wurden. Wenn 40% der Punkte erreicht werden, besteht die Möglichkeit, an einer Nachklausur teilzunehmen.

Zur Klausur müssen nur der Studierendenausweis und Schreibutensilien mitgebracht werden. Blätter stellen wir zur Verfügung.

Solltet ihr wegen Krankheit nicht an der Klausur teilnehmen können, gebt bitte innerhalb von drei Werktagen eine Krankschreibung im Sekretariat EW745/746 ab, um zur Nachklausur zugelassen zu werden.

Sprechstunden

Sprechstunden
Name
Zeit
Raum
Bemerkung
Prof. Dr. Kathy Lüdge
Do, 14:00-15:00
EW 741
Alexander Kraft
Mi, 15:00-16:00
EW 269
Leon Merfort
Mo, 13:00-14:00
ER 240
Dr. S. Moshen J. Khadem
Fr, 15:00-16:00
EW 266

Literatur

  • Friedrich Schlögl: Probability and Heat (Vieweg 1989)
  • Franz Schwabl: Statistische Mechanik (Springer 2000)
  • Frederick Reif, Wolfang Muschik: Statistische Physik und Theorie der Wärme
  • Wolfgang Nolting: Grundkurs Theoretische Physik, Band 4 und 6
  • Harald Stumpf, Alfred Rieckers: Thermodynamik Bd. 1 (Vieweg 1976)
  • Peter Theodore Landsberg: Thermodynamics and Statistical Mechanics (Paperback 1990)
  • Jürgen Schnakenberg: Thermodynamik und Statsitische Physik (VCH 2000)
  • Lew D. Landau, Jewgeni M. Lifschitz: Bd. V, Statistische Physik
  • Charles Kittel: Physik der Wärme
  • Herbert B. Callen: Thermodynamics
  • Richard Becker: Theorie der Wärme
  • Wolfgang Weidlich: Thermodynamik und Statistische Mechanik
  • Kerson Huang: Statistische Physik

Quizfragen

1.Woche 1

2.Woche 3 4

3. Woche 5 6

4. Woche 7

5.Woche 8 9

6. Woche 10 11

7. Woche 12 13

8. Woche 14 15

9. Woche 16 17

 

 

Zusatzinformationen / Extras

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