Informace o předmětu

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno prezenčně.

Vyučující

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie (rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie - obsaženo v předmětech - M1010, M2010, C4660, C4020).

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CHE)
• Materiálová chemie (program PřF, D-CH4)
• Materiálová chemie (program PřF, N-CHE)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky plynů, kapalin a pevných látek a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Výstupy z učení

Student bude po absolvování předmětu schopen:
- popsat a vysvětlit základní pojmy a principy statistické termodynamiky;
- porovnat a vyzdvihnout důležité rozdíly mezi popisem plynné, kapalné a pevné fáze;
- určit a popsat jednotlivé příspěvky k celkové energii systému;
- vysvětlit možnosti využití principů statistické termodynamiky v chemii;
- identifikovat a vysvětlit souvislosti mezi pojmy využívanými statistickou termodynamikou a veličinami měřitelnými v reálných systémech

Osnova

• 1. Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací.
• 2. Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce.
• 3. Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů.
• 4. Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů. Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce. Porovnání statistických a termodynamických veličin. Partiční funkce ideálního plynu.
• 5. Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky.
• 6. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový.
• 7. Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů.
• 8. Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů.
• 9. Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie.
• 10. Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par. Distribuční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce.
• 11. Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony.
• 12. Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins). Adsorpce.
• 13. Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací. Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na pochopení principů předmětu a jejich vztahu k praktickým aplikacím. V souvislosti s aktuálními opatřeními týkajícími se COVID-19 bude způsob výuky upraven následovně: výuka bude vedena online v prostředí programu MS Teams nebo prostřednictvím nahraných přednášek (slovně komentovaných elektronických prezentací). Přednášky budou v případě zájmu doplněny o online konzultace.

Metody hodnocení

Zkouška odpovídající rozsahem osnově předmětu může být realizována jednou ze dvou forem: 1. prezenční ústní nebo 2. distanční ústní prostřednictvím MS Teams.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Princip výpočtu partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno prezenčně.

Vyučující

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 10:00–11:50 Kontaktujte učitele

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie (rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie - obsaženo v předmětech - M1010, M2010, C4660, C4020).

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CHE)
• Materiálová chemie (program PřF, D-CH4)
• Materiálová chemie (program PřF, N-CHE)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky plynů, kapalin a pevných látek a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Výstupy z učení

Student bude po absolvování předmětu schopen:
- popsat a vysvětlit základní pojmy a principy statistické termodynamiky;
- porovnat a vyzdvihnout důležité rozdíly mezi popisem plynné, kapalné a pevné fáze;
- určit a popsat jednotlivé příspěvky k celkové energii systému;
- vysvětlit možnosti využití principů statistické termodynamiky v chemii;
- identifikovat a vysvětlit souvislosti mezi pojmy využívanými statistickou termodynamikou a veličinami měřitelnými v reálných systémech

Osnova

• 1. Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací.
• 2. Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce.
• 3. Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů.
• 4. Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů. Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce. Porovnání statistických a termodynamických veličin. Partiční funkce ideálního plynu.
• 5. Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky.
• 6. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový.
• 7. Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů.
• 8. Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů.
• 9. Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie.
• 10. Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par. Distribuční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce.
• 11. Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony.
• 12. Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins). Adsorpce.
• 13. Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací. Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na pochopení principů předmětu a jejich vztahu k praktickým aplikacím. V souvislosti s aktuálními opatřeními týkajícími se COVID-19 bude způsob výuky upraven následovně: výuka bude vedena online v prostředí programu MS Teams nebo prostřednictvím nahraných přednášek (slovně komentovaných elektronických prezentací). Přednášky budou v případě zájmu doplněny o online konzultace.

Metody hodnocení

Zkouška odpovídající rozsahem osnově předmětu může být realizována jednou ze dvou forem: 1. prezenční ústní nebo 2. distanční ústní prostřednictvím MS Teams.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Princip výpočtu partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno prezenčně.

Vyučující

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 10:00–11:50 C12/311

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie (rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie - obsaženo v předmětech - M1010, M2010, C4660, C4020).

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CHE)
• Materiálová chemie (program PřF, D-CH4)
• Materiálová chemie (program PřF, N-CHE)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky plynů, kapalin a pevných látek a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Výstupy z učení

Student bude po absolvování předmětu schopen:
- popsat a vysvětlit základní pojmy a principy statistické termodynamiky;
- porovnat a vyzdvihnout důležité rozdíly mezi popisem plynné, kapalné a pevné fáze;
- určit a popsat jednotlivé příspěvky k celkové energii systému;
- vysvětlit možnosti využití principů statistické termodynamiky v chemii;
- identifikovat a vysvětlit souvislosti mezi pojmy využívanými statistickou termodynamikou a veličinami měřitelnými v reálných systémech

Osnova

• 1. Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací.
• 2. Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce.
• 3. Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů.
• 4. Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů. Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce. Porovnání statistických a termodynamických veličin. Partiční funkce ideálního plynu.
• 5. Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky.
• 6. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový.
• 7. Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů.
• 8. Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů.
• 9. Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie.
• 10. Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par. Distribuční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce.
• 11. Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony.
• 12. Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins). Adsorpce.
• 13. Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací. Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na pochopení principů předmětu a jejich vztahu k praktickým aplikacím. V souvislosti s aktuálními opatřeními týkajícími se COVID-19 bude způsob výuky upraven následovně: výuka bude vedena online v prostředí programu MS Teams nebo prostřednictvím nahraných přednášek (slovně komentovaných elektronických prezentací). Přednášky budou v případě zájmu doplněny o online konzultace.

Metody hodnocení

Zkouška odpovídající rozsahem osnově předmětu může být realizována jednou ze dvou forem: 1. prezenční ústní nebo 2. distanční ústní prostřednictvím MS Teams.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Princip výpočtu partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno prezenčně.

Vyučující

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 8:00–9:50 C12/311

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie (rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie - obsaženo v předmětech - M1010, M2010, C4660, C4020).

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CHE)
• Materiálová chemie (program PřF, D-CH4)
• Materiálová chemie (program PřF, N-CHE)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky plynů, kapalin a pevných látek a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Výstupy z učení

Student bude po absolvování předmětu schopen:
- popsat a vysvětlit základní pojmy a principy statistické termodynamiky;
- porovnat a vyzdvihnout důležité rozdíly mezi popisem plynné, kapalné a pevné fáze;
- určit a popsat jednotlivé příspěvky k celkové energii systému;
- vysvětlit možnosti využití principů statistické termodynamiky v chemii;
- identifikovat a vysvětlit souvislosti mezi pojmy využívanými statistickou termodynamikou a veličinami měřitelnými v reálných systémech

Osnova

• 1. Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací.
• 2. Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce.
• 3. Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů.
• 4. Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů. Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce. Porovnání statistických a termodynamických veličin. Partiční funkce ideálního plynu.
• 5. Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky.
• 6. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový.
• 7. Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů.
• 8. Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů.
• 9. Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie.
• 10. Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par. Distribuční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce.
• 11. Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony.
• 12. Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins). Adsorpce.
• 13. Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací. Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na pochopení principů předmětu a jejich vztahu k praktickým aplikacím. V souvislosti s aktuálními opatřeními týkajícími se COVID-19 bude způsob výuky upraven následovně: výuka bude vedena online v prostředí programu MS Teams nebo prostřednictvím nahraných přednášek (slovně komentovaných elektronických prezentací). Přednášky budou v případě zájmu doplněny o online konzultace.

Metody hodnocení

Zkouška odpovídající rozsahem osnově předmětu může být realizována jednou ze dvou forem: 1. prezenční ústní nebo 2. distanční ústní prostřednictvím MS Teams.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Princip výpočtu partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno online.

Vyučující

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 17:00–18:50 prace doma

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie (rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie - obsaženo v předmětech - M1010, M2010, C4660, C4020).

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CHE)
• Materiálová chemie (program PřF, D-CH4)
• Materiálová chemie (program PřF, N-CHE)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky plynů, kapalin a pevných látek a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Výstupy z učení

Student bude po absolvování předmětu schopen:
- popsat a vysvětlit základní pojmy a principy statistické termodynamiky;
- porovnat a vyzdvihnout důležité rozdíly mezi popisem plynné, kapalné a pevné fáze;
- určit a popsat jednotlivé příspěvky k celkové energii systému;
- vysvětlit možnosti využití principů statistické termodynamiky v chemii;
- identifikovat a vysvětlit souvislosti mezi pojmy využívanými statistickou termodynamikou a veličinami měřitelnými v reálných systémech

Osnova

• 1. Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací.
• 2. Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce.
• 3. Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů.
• 4. Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů. Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce. Porovnání statistických a termodynamických veličin. Partiční funkce ideálního plynu.
• 5. Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky.
• 6. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový.
• 7. Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů.
• 8. Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů.
• 9. Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie.
• 10. Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par. Distribuční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce.
• 11. Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony.
• 12. Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins). Adsorpce.
• 13. Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací. Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na pochopení principů předmětu a jejich vztahu k praktickým aplikacím. V souvislosti s aktuálními opatřeními týkajícími se COVID-19 bude způsob výuky upraven následovně: výuka bude vedena online v prostředí programu MS Teams nebo prostřednictvím nahraných přednášek (slovně komentovaných elektronických prezentací). Přednášky budou v případě zájmu doplněny o online konzultace.

Metody hodnocení

Zkouška odpovídající rozsahem osnově předmětu může být realizována jednou ze dvou forem: 1. prezenční ústní nebo 2. distanční ústní prostřednictvím MS Teams.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Princip výpočtu partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 8:00–9:50 A08/309

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie (rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie - obsaženo v předmětech - M1010, M2010, C4660, C4020).

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CHE)
• Materiálová chemie (program PřF, D-CH4)
• Materiálová chemie (program PřF, N-CHE)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky plynů, kapalin a pevných látek a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Výstupy z učení

Student bude po absolvování předmětu schopen:
- popsat a vysvětlit základní pojmy a principy statistické termodynamiky;
- porovnat a vyzdvihnout důležité rozdíly mezi popisem plynné, kapalné a pevné fáze;
- určit a popsat jednotlivé příspěvky k celkové energii systému;
- vysvětlit možnosti využití principů statistické termodynamiky v chemii;
- identifikovat a vysvětlit souvislosti mezi pojmy využívanými statistickou termodynamikou a veličinami měřitelnými v reálných systémech

Osnova

• 1. Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací.
• 2. Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce.
• 3. Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů.
• 4. Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů. Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce. Porovnání statistických a termodynamických veličin. Partiční funkce ideálního plynu.
• 5. Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky.
• 6. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový.
• 7. Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů.
• 8. Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů.
• 9. Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie.
• 10. Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par. Distribuční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce.
• 11. Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony.
• 12. Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins). Adsorpce.
• 13. Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací. Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na pochopení principů předmětu a jejich vztahu k praktickým aplikacím.

Metody hodnocení

Ústní zkouška rozsahem odpovídající osnově předmětu.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie (rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie - obsaženo v předmětech - M1010, M2010, C4660, C4020).

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CH)
• Materiálová chemie (program PřF, D-CH4)
• Materiálová chemie (program PřF, N-CH)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky plynů, kapalin a pevných látek a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Výstupy z učení

Student bude po absolvování předmětu schopen:
- popsat a vysvětlit základní pojmy a principy statistické termodynamiky;
- porovnat a vyzdvihnout důležité rozdíly mezi popisem plynné, kapalné a pevné fáze;
- určit a popsat jednotlivé příspěvky k celkové energii systému;
- vysvětlit možnosti využití principů statistické termodynamiky v chemii;
- identifikovat a vysvětlit souvislosti mezi pojmy využívanými statistickou termodynamikou a veličinami měřitelnými v reálných systémech

Osnova

• 1. Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací.
• 2. Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce.
• 3. Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů.
• 4. Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů. Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce. Porovnání statistických a termodynamických veličin. Partiční funkce ideálního plynu.
• 5. Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky.
• 6. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový.
• 7. Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů.
• 8. Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů.
• 9. Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie.
• 10. Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par. Distribuční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce.
• 11. Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony.
• 12. Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins). Adsorpce.
• 13. Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací. Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na pochopení principů předmětu a jejich vztahu k praktickým aplikacím.

Metody hodnocení

Ústní zkouška rozsahem odpovídající osnově předmětu.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 18. 9. až Pá 15. 12. Čt 12:00–13:50 C12/311

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie (rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie - obsaženo v předmětech - M1010, M2010, C4660, C4020).

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CH)
• Materiálová chemie (program PřF, D-CH4)
• Materiálová chemie (program PřF, N-CH)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky plynů, kapalin a pevných látek a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Výstupy z učení

Student bude po absolvování předmětu schopen:
- popsat a vysvětlit základní pojmy a principy statistické termodynamiky;
- porovnat a vyzdvihnout důležité rozdíly mezi popisem plynné, kapalné a pevné fáze;
- určit a popsat jednotlivé příspěvky k celkové energii systému;
- vysvětlit možnosti využití principů statistické termodynamiky v chemii;
- identifikovat a vysvětlit souvislosti mezi pojmy využívanými statistickou termodynamikou a veličinami měřitelnými v reálných systémech

Osnova

• 1. Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací.
• 2. Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce.
• 3. Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů.
• 4. Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů. Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce. Porovnání statistických a termodynamických veličin. Partiční funkce ideálního plynu.
• 5. Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky.
• 6. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový.
• 7. Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů.
• 8. Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů.
• 9. Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie.
• 10. Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par. Distribuční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce.
• 11. Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony.
• 12. Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins). Adsorpce.
• 13. Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací. Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na pochopení principů předmětu a jejich vztahu k praktickým aplikacím.

Metody hodnocení

Ústní zkouška rozsahem odpovídající osnově předmětu.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 19. 9. až Ne 18. 12. Út 8:00–9:50 C12/311

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CH)
• Materiálová chemie (program PřF, D-CH4)
• Materiálová chemie (program PřF, N-CH)

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na praktické aplikace ve výpočtech fázových diagramů.

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 15:00–16:50 C12/311

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CH)
• Materiálová chemie (program PřF, D-CH4)
• Materiálová chemie (program PřF, N-CH)

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na praktické aplikace ve výpočtech fázových diagramů.

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)
Mgr. Martin Zouhar, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 13:00–14:50 C12/311

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, N-CH)

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na praktické aplikace ve výpočtech fázových diagramů.

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)
Mgr. Martin Zouhar, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 17:00–18:50 Kontaktujte učitele

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, N-CH)

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na praktické aplikace ve výpočtech fázových diagramů.

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzikální chemie (program PřF, N-CH)
• Chemie makromolekulárních látek (program PřF, D-CH) (2)

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na praktické aplikace ve výpočtech fázových diagramů.

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 12 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na praktické aplikace ve výpočtech fázových diagramů.

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 12:00–13:50 C12/311

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 12 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na praktické aplikace ve výpočtech fázových diagramů.

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 25 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na praktické aplikace ve výpočtech fázových diagramů.

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 25 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 25 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 7:00–8:50 A,01026

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 25 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 25 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 25 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 25 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 25 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 3 kr. Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 25 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 3 kr. Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 16 mateřských oborů, zobrazit

Osnova

• Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace.

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Předmět se v období podzim 2000 nevypisuje.

Rozsah

2/0/0. 3 kr. Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 25 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
v a.r.01/02.

C5300 Statistická termodynamika

Údaje z období podzim 2011 - akreditace se nezveřejňují

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 12 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na praktické aplikace ve výpočtech fázových diagramů.

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Mojmír Šob, DrSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 12 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Výukové metody

Teoretická příprava zaměřená na praktické aplikace ve výpočtech fázových diagramů.

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

C5300 Statistická termodynamika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Základní znalosti z vysokoškolské matematiky a fyzikální chemie(rovnováha, kinetika, chemická struktura, kvantová chemie). M1010, M2010, C3140, C4020, C4060, C5020

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 25 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Obsah předmětu lze shrnout do těchto kapitol: Molekulární stavy a jejich distribuce. Boltzmannovo rozdělení a partiční funkce. Vztah termodynamických vlastností k partiční funkci. Vnitřní energie a entropie ideálního plynu. Kanonický soubor a kanonická partiční funkce pro různé módy pohybu a její výpočet ze spektroskopických dat. Rovnovážná konstanta. Statistická termodynamika reálných plynů a tekutin. Statistická termodynamika směsí: model regulárního roztoku. Statistická termodynamika ideálního krystalu: modely Einsteinův a Debyeův. Adsorpce. Fluktuace. Cílem je vysvětlit základní pojmy statistické termodynamiky a nastínit možnosti jejich uplatnění v chemii.

Osnova

• 1.Statistická termodynamika a molekulární stavba hmoty. Postuláty statistické termodynamiky. Konfigurace a váha stavu. Populace stavu. Nejpravděpodobnější konfigurace. Metoda Lagrangeových součinitelů, Boltzmannovo rozdělení populací. 2.Molekulární partiční funkce a její interpretace. Molekulární partiční funkce harmonického oscilátoru. Výpočet populace stavu. Translační partiční funkce. 3.Vnitřní energie a entropie ve statistické termodynamice. Vnitřní energie a partiční funkce. Výpočet měrného tepla při stálém objemu. Vnitřní energie ideálního plynu. Boltzmannův vztah pro entropii. Výpočet entropie souboru oscilátorů. 4.Kanonická partiční funkce. Mikrokanonický, kanonický a grand-kanonický soubor. Partiční funkce kanonických souborů.Výpočet vnitřní energie a entropie pomocí kanonické partiční funkce.Porovnání statis-tických a termodynamických veličin.Partiční funkce ideálního plynu. 5.Entropie jednoatomového plynu. Sackurova-Tetrodeova rovnice. Fyzikální statistiky. 6.Chemické aplikace statistické termodynamiky. Výpočet Gibbsovy energie z partiční funkce. Příspěvky k partiční funkci: translační, vibrační, rotační a elektronový. 7.Střední hodnota energie. Rotační a vibrační teplota. Ekvipartiční princip. Výpočet tepelné kapacity plynů. 8.Statistické vyjádření chemické rovnováhy. Výpočet rovnovážné konstanty reakce pomocí partičních funkcí reaktant a produktů 9.Statistická termodynamika reálného plynu. Párové potenciály. Konfigurační integrál. Termodynamické funkce při párových interakcích. Tvorba klastrů. Viriální koeficienty. Reziduální entropie 10.Statistická termodynamika kapalin. Buňková teorie kapalin a stlačených plynů. Kritické veličiny. Teorém korespondujících stavů. Koncepce volného objemu kapalin. Výpočet tlaku nasycených par.Distri-buční funkce v jednoatomových kapalinách. Radiální korelační funkce. 11.Statistická termodynamika krystalu. Einsteinův a Debyeův model. Charakteristické teploty. Fonony. 12.Vibrační a konfigurační entropie. Model regulárního roztoku. Mřížková teorie roztoků polymerů (Flory-Huggins).Adsorpce. 13.Fluktuace částic a termodynamických veličin. Statistika výskytu fluktuací.Fluktuace energie a termodynamických proměnných. Brownův pohyb. Souvislost mezi chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou. Spontánní organizace v systémech.

Literatura

• BOUBLÍK, Tomáš. Statistická termodynamika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1996, 199 s. ISBN 8020005668. info
• ATKINS, P. W. Physical chemistry. 5th ed. Oxford: Oxford University Press, 1994, 1031 s. ISBN 0192690426. info

Metody hodnocení

Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou. Příklady počítají studenti jako domácí úkoly, kontrola probíhá při přednáškách.

Informace učitele

K úspěšnému ukončení předmětu se požaduje znalost výše uvedené látky včetně schopnosti řešení praktických příkladů. Hlavní okruhy otázek: Molekulární partiční funkce. Kanonická partiční funkce. Výpočet partiční funkce v jednoduchých případech. Chemické aplikace statistické termodynamiky. Statistická termodynamika reálných plynů a kapalin. Statistická termodynamika pevných látek a směsí. Fluktuace. Znalosti a praktické dovednosti, které by měl student nabýt absolvováním předmětu: Student bude schopen se orientovat v problémech statistického pohledu na molekulové soubory. Bude schopen v jednoduchých případech vypočíst termodynamické funkce souborů z vlastností jejich molekul.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

• Statistika zápisu (nejnovější)