Erklären Sie das Konzept der Temperatur, des thermodynamischen Drucks und des chemischen Potenzials aus einer postulativen Perspektive
Fassen Sie die Rolle der Grundlegenden Relation bei der Herstellung von Verbindungen zwischen atomarer/molekularer Struktur und makroskopischen Eigenschaften zusammen
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In diesem Kurs gibt es 3 Module
In Kurs 1 werden zunächst die Grundlagen sowohl der makroskopischen als auch der mikroskopischen Thermodynamik aus einer postulatorischen Sichtweise heraus untersucht. Aus dieser Sicht ist die Bedeutung von Temperatur, thermodynamischem Druck und chemischem Potenzial besonders klar und leicht verständlich. Darüber hinaus führt die Entwicklung der Fundamentalen Relation und ihrer verschiedenen Transformationen zu einem klaren Weg zu den Eigenschaftsbeziehungen und zum Konzept der Ensembles, die zum Verständnis der Beziehung zwischen atomaren und molekularen Struktureigenschaften und makroskopischen Eigenschaften erforderlich sind. Anschließend untersuchen wir die Beziehung zwischen der atomaren und molekularen Struktur und den makroskopischen Eigenschaften unter einem statistischen Gesichtspunkt. Mithilfe eines postulatorischen Ansatzes wird die Methode hierfür deutlich gemacht. Dies führt zur Entwicklung der Partitionsfunktion, die die Verteilung der molekularen Quantenzustände als Funktion der unabhängigen, makroskopischen thermodynamischen Eigenschaften beschreibt.
In diesem Modul erkunden wir die Grundlagen der makroskopischen Thermodynamik von einem postulatorischen Standpunkt aus. In dieser Sichtweise ist die Bedeutung von Temperatur, thermodynamischem Druck und chemischem Potenzial besonders klar und leicht zu verstehen. Darüber hinaus führt die Entwicklung der Grundlegenden Relation und ihrer verschiedenen Transformationen zu einem klaren Weg zu den Eigenschaftsbeziehungen.
Statistische Thermodynamik: Einführungen und Hintergrund•6 Minuten
Ein kurzer Überblick•5 Minuten
Die Natur der Materie•6 Minuten
Arbeit, Energie und das erste Gesetz für eine Punktquelle•6 Minuten
Interne Energie, Wärmeübertragung und das 1. Gesetz für reale Systeme•7 Minuten
Gleichgewicht und thermodynamische Eigenschaften•4 Minuten
7 Lektüren•Insgesamt 61 Minuten
Kursaktualisierungen und Unterstützung bei der Barrierefreiheit•1 Minute
Bibliographie•10 Minuten
Ein kurzer Überblick•10 Minuten
Die Natur der Materie•10 Minuten
Arbeit, Energie und das 1. Gesetz für eine Punktmasse•10 Minuten
Interne Energie, Wärmeübertragung und das 1. Gesetz für reale Systeme•10 Minuten
Gleichgewicht und thermodynamische Eigenschaften•10 Minuten
2 Aufgaben•Insgesamt 20 Minuten
Problem 1.3•10 Minuten
Problem 1.4•10 Minuten
1 peer review•Insgesamt 30 Minuten
Problem 1.5•30 Minuten
2 Diskussionsthemen•Insgesamt 20 Minuten
Problem 1.1•10 Minuten
Problem 1.2•10 Minuten
Makroskopische Thermodynamik
Modul 2•4 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Anschließend untersuchen wir die Beziehung zwischen der atomaren und molekularen Struktur und den makroskopischen Eigenschaften unter einem statistischen Gesichtspunkt. Mit Hilfe des apostolischen Ansatzes wird die Methode hierfür deutlich gemacht. Dies führt zur Entwicklung der Partitionsfunktion, die die Verteilung der molekularen Quantenzustände als Funktion der unabhängigen, makroskopischen thermodynamischen Eigenschaften beschreibt.
Das ist alles enthalten
9 Videos9 Lektüren3 Aufgaben5 Diskussionsthemen
Infos zu Modulinhalt anzeigen
9 Videos•Insgesamt 43 Minuten
Grundlagen der makroskopischen Thermodynamik•11 Minuten
Die thermodynamische Definition von Temperatur•6 Minuten
Die thermodynamische Definition von Druck•5 Minuten
Die thermodynamische Definition des chemischen Potentials•5 Minuten
Darstellung und Zustandsgleichungen, Euler-Gleichungen und die Gibbs-Duhem-Beziehung•4 Minuten
Alternative Darstellungen•3 Minuten
Quasi-statische Prozesse•3 Minuten
Maxwells Beziehungen•2 Minuten
Immobilienbeziehungen aufbauen•4 Minuten
9 Lektüren•Insgesamt 90 Minuten
Grundlagen der makroskopischen Thermodynamik•10 Minuten
Die thermodynamische Definition von Temperatur•10 Minuten
Die thermodynamische Definition von Druck•10 Minuten
Die thermodynamische Definition des chemischen Potentials•10 Minuten
Darstellung und Zustandsgleichungen, Euler-Gleichungen und die Gibbs-Duhem-Beziehung•10 Minuten
Alternative Darstellungen•10 Minuten
Quasi-statische Prozesse•10 Minuten
Maxwells Beziehungen•10 Minuten
Immobilienbeziehungen aufbauen•10 Minuten
3 Aufgaben•Insgesamt 30 Minuten
Problem 2.2•10 Minuten
Problem 2.3•10 Minuten
Problem 2.4•10 Minuten
5 Diskussionsthemen•Insgesamt 80 Minuten
Problem 2.1•10 Minuten
Probleme 2.13-2.16•10 Minuten
Problem 2.5•20 Minuten
Problem 2.10•20 Minuten
Problem 2.12•20 Minuten
Mikroskopische Thermodynamik
Modul 3•3 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Hier erforschen wir die mikroskopische Thermodynamik von einem postulativen Standpunkt aus. Wir führen das Konzept der Ensembles ein, das notwendig ist, um die Beziehung zwischen atomaren und molekularen Struktureigenschaften und makroskopischen Eigenschaften zu verstehen. Daraus ergibt sich die Partitionsfunktion, die die Verteilung der molekularen Quantenzustände als Funktion der unabhängigen, makroskopischen thermodynamischen Eigenschaften beschreibt.
Das ist alles enthalten
6 Videos6 Lektüren1 Aufgabe3 Diskussionsthemen
Infos zu Modulinhalt anzeigen
6 Videos•Insgesamt 43 Minuten
Die Rolle der Statistik in der Thermodynamik•8 Minuten
Die Postulate der mikroskopischen Thermodynamik•5 Minuten
Lösen für die wahrscheinlichste Verteilung•4 Minuten
Die Funktion Partitionieren•6 Minuten
Fluktuationen•3 Minuten
Quantenstatistik•16 Minuten
6 Lektüren•Insgesamt 60 Minuten
Die Rolle der Statistik in der Thermodynamik•10 Minuten
Die Postulate der mikroskopischen Thermodynamik•10 Minuten
Lösen für die wahrscheinlichste Verteilung•10 Minuten
Die Funktion Partitionieren•10 Minuten
Fluktuationen•10 Minuten
Quantenstatistik•10 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 5 Minuten
Problem 3.1•5 Minuten
3 Diskussionsthemen•Insgesamt 50 Minuten
Problem 3.2•10 Minuten
Problem 3.3•20 Minuten
Problem 3.5•20 Minuten
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