Шпоры к экзамену Термодинамика и статистическая физика.
Исторический обзор развития термодинамики и статистической физики.
Простые модельные системы. Конфигурации. Макросостояние и микросостояние системы. Однородное и неоднородное состояние системы.
Распределение вероятностей для случайной физической величины. Теоремы сложения и умножения вероятностей.
Понятие вероятности. Статистическая независимость и квадратичная флуктуация.
Равновесное и неравновесное состояния системы. Флуктуации. Необратимость. Энтропия.
Классическое описание движения механических систем. Канонические уравнения движения Гамильтона.
Фазовое пространство. Точка фазового пространства. Объем фазового пространства. Фазовая траектория. Статистический ансамбль.
Теорема Лиувилля. Функция статистического распределения.
Статистический интеграл.
Статистическая сумма.
Распределение Максвелла.
Распределение Максвелла-Больцмана.
Микроканонический ансамбль.
Канонический ансамбль.
Большой канонический ансамбль.
Закон равнораспределения энергии по степеням свободы.
Уравнение состояния идеального газа.
Одноатомный идеальный газ.
Двухатомный идеальный газ. Вращательная и колебательная степени свободы.
Классическая теория теплоемкости многоатомного идеального газа.
Квантовая теория теплоемкости одноатомного идеального газа.
Неидеальный одноатомный газ. Вычисление статистического интеграла.
Квантово-механическое описание систем. Уравнение Шредингера.
Распределения в квантовой статистике. Частица в прямоугольном ящике. Гармонический осциллятор. Матрица плотности.
Расчет числа возможных состояний для идеального газа. Соотношение неопределенностей и число квантовых состояний.
Статистическое распределение в квантовой статистике.
Распределение Ферми.
Распределение Бозе.
Теплоемкость твердых тел. Теория Эйнштейна.
Теплоемкость твердых тел. Теория Дебая.
Теория флуктуаций.
Термодинамическая система. Равновесные состояния и равновесные процессы. Температура. Нулевое начало.
Изопроцессы. Работа.
Первое начало термодинамики.
Теплоемкость газа.
Круговые процессы. Цикл Карно.
Политропические процессы.
Процесс Джоуля-Томсона.
Термодинамические потенциалы.
Второе начало термодинамики.
Энтропия. Закон возрастания энтропии.
Неравенство Клаузиуса. Общие условия термодинамического равновесия и устойчивости однородной системы.
Третье начало термодинамики и его следствия.
Системы с переменным количеством вещества. Химический потенциал.
Равновесие фаз. Фазовые переходы первого рода.
Термодинамика газа Ван-дер-Ваальса.
Броуновское движение. Уравнение Фоккера-Планка.
Фазовые переходы второго рода. Теория Ландау.
Кинетическая теория Больцмана. Кинетическое уравнение Больцмана. Н-теорема.
Уравнения Боголюбова.
Явления переноса. Уравнение Фурье. Нестационарное уравнение теплопроводности.
Каноническое распределение и термодинамические функции.
Исторический обзор развития термодинамики и статистической физики.
Простые модельные системы. Конфигурации. Макросостояние и микросостояние системы. Однородное и неоднородное состояние системы.
Распределение вероятностей для случайной физической величины. Теоремы сложения и умножения вероятностей.
Понятие вероятности. Статистическая независимость и квадратичная флуктуация.
Равновесное и неравновесное состояния системы. Флуктуации. Необратимость. Энтропия.
Классическое описание движения механических систем. Канонические уравнения движения Гамильтона.
Фазовое пространство. Точка фазового пространства. Объем фазового пространства. Фазовая траектория. Статистический ансамбль.
Теорема Лиувилля. Функция статистического распределения.
Статистический интеграл.
Статистическая сумма.
Распределение Максвелла.
Распределение Максвелла-Больцмана.
Микроканонический ансамбль.
Канонический ансамбль.
Большой канонический ансамбль.
Закон равнораспределения энергии по степеням свободы.
Уравнение состояния идеального газа.
Одноатомный идеальный газ.
Двухатомный идеальный газ. Вращательная и колебательная степени свободы.
Классическая теория теплоемкости многоатомного идеального газа.
Квантовая теория теплоемкости одноатомного идеального газа.
Неидеальный одноатомный газ. Вычисление статистического интеграла.
Квантово-механическое описание систем. Уравнение Шредингера.
Распределения в квантовой статистике. Частица в прямоугольном ящике. Гармонический осциллятор. Матрица плотности.
Расчет числа возможных состояний для идеального газа. Соотношение неопределенностей и число квантовых состояний.
Статистическое распределение в квантовой статистике.
Распределение Ферми.
Распределение Бозе.
Теплоемкость твердых тел. Теория Эйнштейна.
Теплоемкость твердых тел. Теория Дебая.
Теория флуктуаций.
Термодинамическая система. Равновесные состояния и равновесные процессы. Температура. Нулевое начало.
Изопроцессы. Работа.
Первое начало термодинамики.
Теплоемкость газа.
Круговые процессы. Цикл Карно.
Политропические процессы.
Процесс Джоуля-Томсона.
Термодинамические потенциалы.
Второе начало термодинамики.
Энтропия. Закон возрастания энтропии.
Неравенство Клаузиуса. Общие условия термодинамического равновесия и устойчивости однородной системы.
Третье начало термодинамики и его следствия.
Системы с переменным количеством вещества. Химический потенциал.
Равновесие фаз. Фазовые переходы первого рода.
Термодинамика газа Ван-дер-Ваальса.
Броуновское движение. Уравнение Фоккера-Планка.
Фазовые переходы второго рода. Теория Ландау.
Кинетическая теория Больцмана. Кинетическое уравнение Больцмана. Н-теорема.
Уравнения Боголюбова.
Явления переноса. Уравнение Фурье. Нестационарное уравнение теплопроводности.
Каноническое распределение и термодинамические функции.