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T4p: Statistische Physik – Uebersicht Vorlesung

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Ergänzungen zur Vorlesung

12.04.2014:  Ergebnis Nachholklausur (20 KByte)
27.02.2014:  Ergebnis Klausur 19.02. (35 KByte)
26.02.2014:  Lösung Klausur 19.02. (165 KByte)
30.01.2014:  Korrekturen zum Skript (86 KByte)
30.01.2014:  Lösungen Übungsblätter 9-12 (9 MByte)
30.01.2014:  Lösung Probeklausur (156 KByte)
16.01.2014:  Ergebnis Probeklausur (35 KByte)
13.01.2014:  Probeklausur vom 09.01. (150 KByte)
13.12.2013:  Lösungen Übungsblätter 1-8 (6 MByte)
17.10.2013:  Zusammenfassung WS 12/13 (Uebersichtsskript) (1 MByte)

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Übersicht Vorlesung T4p WS 2013/14
Die wichtigsten Formeln aus der Vorlesung sind im Übersichtsskript oben zusammengefasst. Es enthält nicht jede Herleitung und ersetzt nicht die Vorlesung.

Der in den Vorlesungen bisher abgehandelte Stoff ist:

VL 21 (06.02.)
(4.3) Zustandssumme in der klassischen Mechanik
Maxwell-Verteilung
Gleichverteilungs-Theorem
Anwendung 
VL 20 (30.01.)
Klassischer Grenzfall
Korrekturen 1. Ordnung
chemisches Potential, Energie
(4.2) Verhalten bei tiefen Temperaturen
Fermi-Gas bei T=0
Bose- Gas bei T=0
Bose-Einstein Kondensation 
VL 19 (24.01.)
Uebersaettigung
(4.) Ideales Quantengas und klassischer Grenzfall
(4.1) QM: Symmetrien und Besetzungszahlen
N-Teilchen Zustaende
Bosonen und Fermionen
Def. Besetzungszahlen
Mittlere Besetzungszahlen
Berechnung in der kanonischen Verteilung
VL 18 (23.01.)
kritischer Punkt
Virialentwicklung
Phasenuebergang fest-gas
Oberflaecheneffekte
VL 17 (16.01.)
Isothermen im PV Diagramm
(3.3) van der Waals Zustandsgleichung, Zustandsfunktion
Maxwell Konstruktion 
VL 16 (10.01.)
(3.2) Phasenuebergaenge
Phasendiagramm (PT)
Gibbs Potential: Euler Gleichung, Gibbs-Duhem Relation
Uebergang 1. Ordnung, Umwandlungsenthalpie
Dampfdruck: Clausius Clapeyron 
Probeklausur (09.01.) 
VL 15 (19.12.)
Wahl der Variable
U(S,V,N) im Beispiel
Potentiale F,H,G,S fuer weitere Randbedingungen / Variablenwahlen
Legendre Transformationen 
 
VL 14 (13.12.)
Freie Energie und chem. Potential
GGW und minimale Energie
Chemische Reaktionen
Massenwirkungsgesetz
(3.) Thermodynamische Potentiale
(3.1) Energie und Entropie als Potentiale
 
VL 13 (12.12.)
Debye Modell
Maximale Frequenz
Waermekapazitaet
(2.5) Freie Energie und chemisches Potential
GGW Bdg fuer Gasatome im Schwerefeld
VL 12 (06.12.)
Mittlere Energie, Teilchenzahl, Druck, Entropie
Eigenschaften der Plankschen Verteilung
Strahlung schwarzer Koerper, Boltzmann Gesetz
Phononen
Dichtefunktion
VL 11 (05.12.)
(2.4) Photonen und Phononen
Dichtefunktion des klassischen elektromagnetischen Feldes
Quantisierung und harmonischer Osziallator
Plancksche Verteilung
VL 10 (28.11.)
Zustandssumme
Zusammenhang mit TD Zustandsgrößen
Semi-klassische Näherung
Anwendung auf das ideale Gas
VL 9 (22.11.)
Gibbsches Paradoxon
(2.2) Verteilungsfunktion
(2.3) Kanonische Verteilung
Herleitung des Boltzmann Faktors 
VL 8 (21.11.)
Quantenmechanisches Modell fuer das ideale Gas
Mehrteilchen-Wellenfunktion
Dichtefunktion des q.m. idealen Gases
Extensivität der Entropie
VL 7 (14.11.)
Berechnung der Entropie für allg. Prozesse
(1.8) Irreversibler Ottoprozess
(2) Kanonische Zustandssumme
(2.1) Dichtefunktion
VL 6 (08.11.)
Kreisprozesse (Wärmekraftmaschine, Wirkungsgrad)
Carnotprozess (Bsp.: mit idealem Gas)
Reversibilität und maximale Effizienz des Carnot Prozesses
Alternative Formulierungen des 2. HS (Kelvin, Clausius)
Existenz einer absoluten Temperatur
Theorem von Clausius
VL 5 (07.11.)
Nicht quasi-statische Zustandsärnderungen
Entropie und Gleichgewicht
Maximierung der Entropie (Bsp: Temperaturgleichgewicht)
VL 4 (31.10.)
Einstellung des Gleichgewichtszustands
Multiplizität und Wärmezufuhr
Entropie und Anzahl der Mikrozustände
Verallgemeinerung des Ansatzes für Entropie:
Multiplizität im Impulsraum (Entropie des id. Gases)
Vgl. mit TD Zustandsgleichungen
VL 3 (24.10.)
(1.4) Adiabatischer Prozess
(1.5) Zustandsraum und Differentiale
1.Hauptsatz und perpetuum mobile 1. Art
(1.6) 2.Hauptsatz: Statistischer Ursprung
Mikro- und Makrozustand, Multiplizitaet,
Wahrscheinlichkeitverteilung der Makrozustaende
VL 2 (18.10.)
Temperatur als mittlere Energie pro Teilchen
(1.2) 1. Hauptsatz:
Unterscheidung Arbeitseintrag vs Waermeeintrag
Unterscheidung Zustaende vs. Zustandsaenderungen (PV Diagramm)
(1.3) Waermekapazitaet C fuer quasi-statische Zust. Aenderung 
VL 1 (17.10.)
(1.1) Motivation
TD Zustand (Vorraussetzungen, einfache Beispiele fuer Zustandsvariable,Zustandsgleichungen)
Bsp: TD Zustandsgleichung aus kinetischer Gastheorie