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Abstract
Der erste (längere) Teil der Vorlesung befasst sich mit der phänomenologischen Thermodynamik. Dabei werden Grundbegriffe wie Wärme und Entropie eingeführt sowie die Hauptsätze der Thermodynamik besprochen. Der zweite (kürzere) Teil der Vorlesung ist der klassischen statistischen Mechanik gewidmet. Hier werden wiederum Grundbegriffe wie zum Beispiel statistische Gesamtheiten eingeführt.
Objective
Verständnis der Grundlagen der phänomenologischen Thermodynamik und der Statistischen Mechanik. Erster Kontakt mit Konzepten wie Entropie und Phasenübergängen. Anwendung mathematischer Fertigkeiten wie Funktionen mehrerer Variablen, Legendre-Transformation, Zustandssummen. Vorbereitung auf die (quanten-) statistische Mechanik.
Content
Die Vorlesung gibt eine Einführung sowohl in die phänomenologische Thermodynamik als auch die klassische statistische Mechanik. In der phänomenologischen Thermodynamik werden thermodynamische Systeme aus einer makroskopischen Perspektive beschrieben, also zum Beispiel mittels Eigenschaften wie dem Druck oder dem Volumen eines Gases. Darauf basierend lassen sich Begriffe wie Temperatur, Wärme und Entropie definieren und deren Eigenschaften in Form der Hauptsätze der Thermodynamik fassen. In diesem Zusammenhang werden Konzepte wie Gleichgewichtszustände, thermodynamische Potenziale oder Carnot-Prozesse behandelt. In der statistischen Mechanik startet man mit der Betrachtung mikroskopischer Prozesse und leitet dann über statistische Argumente makroskopische Eigenschaften her. Hier werden unter anderem Konzepte wie statistische Gesamtheiten, Zustandssummen oder der Gleichverteilungssatz behandelt. Als Anwendungen dieser Theorien werden zum Beispiel Wärmekraftmaschinen oder Phasenübergänge untersucht.