Στόχος του μαθήματος: Η εισαγωγή στις βασικές έννοιες της θερμοκρασίας και της θερμότητας, η ποιοτική θεμελίωση των ιδανικών αερίων και των πραγματικών αερίων και κυρίως η παρουσίαση των βασικών αξιωματικών νόμων της κλασσικής θερμοδυναμικής και η εφαρμογή τους στη μελέτη φυσικών συστημάτων εκτός των αερίων.
Εβδομαδιαία ανάπτυξη Ύλης
Κυματική
- Κύματα σε ελαστικά μέσα: Βασικές έννοιες κύματος, παραγωγή κυματικής εξίσωσης, αρμονικά κύματα. Χαρακτηριστικά μηχανικών κυμάτων, ενέργεια κύματος. Προβλήματα.
- Διάδοση ελαστικών κυμάτων: Επαλληλία κυμάτων, ταχύτητα φάσεως και ομάδος. Στάσιμα κύματα, κανονικοί τρόποι, διακροτήματα. Προβλήματα.
- Ηχητικά κύματα: Παραγωγή ηχητικών κυμάτων, εφαρμογές. Προβλήματα.
Μηχανική των ρευστών
- Ρευστά (αέρια και υγρά). Πίεση. Πυκνότητα. Ρευστά σε ισορροπία. Υδροστατική. Άνωση. Αρχή Pascal. Αρχή Αρχιμήδη. Προβλήματα.
- Επιφανειακή τάση. Δυνάμεις συνεπαφής υγρού-στερεού. Τριχοειδή φαινόμενα. Ροή υγρών. Στρωτή ροή. Νόμος της συνέχειας. Νόμος Bernoulli. Τυρβώδης ροή. Ιξώδες. Προβλήματα.
- Συνοπτικά για την παραμόρφωση στερεών. Προβλήματα.
Θερμότητα-Θερμοδυναμική
- Σύστημα, περιβάλλον, καταστατικές μεταβλητές, ισορροπία και μεταβολή. Θερμοκρασία και μηδενικός νόμος, κλίμακες θερμοκρασιών και θερμομετρικές ιδιότητες. Προβλήματα.
- Πρώτος νόμος: θερμότητα και έργο, θερμοχωρητικότητα και θερμιδομετρία, μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας. Ο 1ος νόμος σε συστήματα με άλλες από PVT μεταβλητές. Προβλήματα.
- Νόμοι του ιδανικού αερίου εμπειρικά και με στοιχεία κινητικής θεωρίας. Πραγματικό αέριο. Μεταβολές του ιδανικού αερίου και κύκλοι, θερμικές μηχανές και απόδοση. Προβλήματα.
- Δεύτερος θερμοδυναμικός νόμος, κύκλος Carnot, εντροπία, ανισότητα Clausius. Γενίκευση 2ου νόμου. Απόδειξη των κλασσικών διατυπώσεων. Ισορροπία συστημάτων. Προβλήματα.
ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΣΥΓΓΡΑΜΜΑΤΑ
- 1. Θερμοδυναμική και Προχωρημένη Θερμοδυναμική, Θεωρία - Λυμένες Ασκήσεις, Πολυζάκης Απόστολος, 2019, Έκδοση: 4η, Εκδόσεις: Πολυζάκης Απόστολος & ΣΙΑ ΕΕ, ISBN: 9786188359048, [Κωδικός στον Εύδοξο: 94645248]
- 2. Θερμοδυναμική Συστημάτων σε Ισορροπία, C.J.Adkins, 2015, Έκδοση: 1, Εκδόσεις: ΡΟΠΗ, ISBN: 9786188200913, [Κωδικός στον Εύδοξο: 50659183]
- 3. Φυσική:Βασικές αρχές, Μηχανική,Κυματική,Θερμοδυναμική, A, Halliday David, Resnick Robert,Walker Jearl( Γενική επιστ.επιμ. Στυλιάρης Ευστάθιος), 2021, Έκδοση: 1η, Εκδόσεις: Gutenberg, ISBN: 9789600122343, [Κωδικός στον Εύδοξο: 102075353]
- 4. Φυσική. Εισαγωγή στη Μηχανική, Θεωρία και Προβλήματα, Κυριάκος Δημήτρης, Καρακώστας Θεόδωρος, 2012, Έκδοση: 1η έκδ., Εκδόσεις: Ζήτη, ISBN: 9789604563340, [Κωδικός στον Εύδοξο: 22766907]
- 5. Φυσική. Θερμότητα, ηλεκτρισμός, Κυριάκος Δημήτριος Σ., 2006, Έκδοση: 4, Εκδόσεις: Ζήτη Πελαγία & Σια Ι.Κ.Ε., ISBN: 9604314424, [Κωδικός στον Εύδοξο: 11401]