열 및 통계물리

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SE232a 열 및 통계물리
과목번호 SE232a
학점/이론시수/실습시수 3/3/0
교과구분 교선필수
이학/공학 이-공
대분류 기초과학
소분류 물리
최초개설연도
교수자
개설학년 2
개설학기 2
교재

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선수과목

개요

열 및 통계물리는 10^23개로 이루어진 입자들로 이루어진 계를 다루는 학문이다. 풍선 속의 공기, 호수 안에 있는 물, 금속 속에 있는 전자, 태양에서 쏟아지는 광자 등 열 및 통계물리에서 다룰 수 있는 계는 무한히 많다. 열 물리에서는 온도, 압력, 부피, 열용량, 자성, 엔진의 효율 등 거시적으로 측정할 수 있는 물리량의 변화에 관심이 있다. 그리고 통계 물리학에서 미시세계로 내려가 열 물리에서 현상론적으로 설명할 수밖에 없었던 것을 확률개념으로 깊이 이해하도록 한다. 이 강의에서는 온도, 열, 열역학 법칙 등 기본개념을 처음에 배우고 이를 이용하여 열엔진, 상변화 등에 열역학을 적용해 보고, 또한 고전통계와 양자통계의 이용하여 앞에서 언급한 여러 현상들을 더 자세히 이해하는 방법론을 배운다.

주차별계획

  • 오리엔테이션, 온도, 이상기체, 분배함수, 에너지, 열, 일, 열역학 제 1법칙,열용량, 잠열, 엔탈피
  • 열역학 제 2법칙 – 미시상태와 거시상태, 동전문제, 2 상태 상자성체,아인슈타인 모델과 열교환하는 두 고체
  • 이상기체와 엔트로피,온도와 엔트로피, 열과 엔트로피
  • 상자성체와 엔트로피, 압력과 엔트로피,확산과 화학퍼텐셜과 엔트로피, 엔트로피와 열역학법칙
  • 열기관과 냉장고
  • 열역학 퍼텐셜의 물리적 의미,열역학 퍼텐셜과 맥스웰관계식, 크기변수와 세기변수
  • 열역학 퍼텐셜과 평형상태로 가게 만드는 힘,열역학 퍼텐셜의 기본적인 응용
  • 순수물질의 상전이,혼합물의 상전이
  • 볼츠만 인자, 분배함수와 평균값,분배함수와 자유에너지, 볼츠만 통계의 한계
  • 분배함수의 예, 연속 스펙트럼과 상태밀도,입자가 여러 개일 때의 분배함수, 맥스웰의 속도 분포
  • 깁스 인자, 보존과 페르미온,겹친 페르미 기체
  • 흑체복사,고체의 데바이모델, 보즈-아인슈타인 응축

평가방법

기타정보