Κορμού

Γενική Φυσική ΙΙ (Θερμότητα - Θερμοδυναμική)

ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ
ΓΘΥ202
ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ
2
ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ
5
ΜΟΝΑΔΕΣ ECTS
8  (Erasmus+ course)
ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ

Φράγκης Νικόλαος

Βουρουτζής Νικόλαος

Λιούτας Χρήστος

Τάσσης Δημήτριος

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.

Προαπαιτούμενες γνώσεις για την παρακολούθηση του μαθήματος είναι: (α) διαφορικός και ολοκληρωτικός λογισμός και (β) συναρτήσεις πολλών μεταβλητών

Εβδομαδιαία ανάπτυξη Ύλης

ΕβδομΕνδεικτική Ύλη
 Ενότητα 1:
Θερμοδυναμική του Ιδανικού Αερίου (ώρες: 20)
Σύστημα, περιβάλλον, καταστατικές μεταβλητές, ισορροπία και μεταβολή. Θερμοκρασία και μηδενικός νόμος, κλίμακες θερμοκρασιών και θερμομετρικές ιδιότητες.
Πρώτος νόμος: Θερμότητα και έργο, θερμοχωρητικότητα και θερμιδομετρία, μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας.
Νόμοι του ιδανικού αερίου εμπειρικά και με στοιχεία κινητικής θεωρίας. Πραγματικό αέριο. Μεταβολές του ιδανικού αερίου και κύκλοι.
Θερμικές μηχανές και απόδοση. Δεύτερος θερμοδυναμικός νόμος, κύκλος Carnot, εντροπία, ανισότητα Clausius.
 Ενότητα 2:
Αξιωματική θεώρηση Θερμοδυναμικής (ώρες: 10)
Αξιωματική εισαγωγή των νόμων της Θερμοδυναμικής. Ο 1ος νόμος σε συστήματα με άλλες από PVT μεταβλητές.
Γενίκευση 2ου νόμου. Απόδειξη των κλασσικών διατυπώσεων. Ισορροπία συστημάτων Ι.
 Ενότητα 3:
Θερμοδυναμικά δυναμικά (ώρες: 15)
Θερμοδυναμικά δυναμικά, μετασχηματισμοί Legendre, σχέσεις Maxwell.
Εφαρμογές Ι. Μελέτη σε απλά συστήματα: σχέση θερμοχωρητικοτήτων, ιδανικό αέριο, ελαστική ράβδος, ηλεκτρική κυψέλη) πιεζοηλεκτρικό και μαγνητοθερμικό φαινόμενο, πιεζοηλεκτρικό και μαγνητοθερμικό φαινόμενο
Εφαρμογές ΙΙ. Μη αντιστρεπτές μεταβολές : εκτόνωση Joule, εκτόνωση Tomson. Προβλήματα.
 Ενότητα 4:
Ισορροπία Φάσεων (ώρες: 15)
10ηΙσορροπία θερμοδυναμικών συστημάτων και κριτήρια ισορροπίας
11ηΣυστήματα περισσοτέρων φάσεων (πραγματικές καθαρές ουσίες), ισορροπία φάσεων, εξίσωση Clausus-Clapeyron
12η3ος Νόμος. Διατυπώσεις και πειραματικές αποδείξεις
13ηΕπαναληπτικές αναφορές, διασύνδεση ενοιών, γενικευμένη θεώρηση.
ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΣΥΓΓΡΑΜΜΑΤΑ
  • 1. Θερμοδυναμική, Michael Μ. Αbbott, Hendrick C. Van Ness, 1983, ΕΣΠΙ ΕΚΔΟΤΙΚΗ Ε.Π.Ε., ISBN: 978-960-7610-31-7
  • 2. Θερμοδυναμική Συστημάτων σε Ισορροπία, C.J.Adkins, 2015, ΡΟΠΗ, ISBN: 978-618-82009-1-3
  • 3. ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ, MARK W. ZEMANSKY, RICHARD M.DITTMAN, 2014, ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣΑ.Γ.ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΟΣ, ISBN: 978-960-7258-80-9
  • 4. ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ και ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ, Απόστολος Πολυζάκης, 2017, Power Heat Cool, ISBN: 978-960-98311-9-2
ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
  • Equilibrium Thermodynamics (C.J. Adkins, Cambridge University Press)
  • Modern Thermodynamics, From Heat Engines to Dissipative Structures (Dilip Kondepudi, Ilya Prigoogine) John Wiley & Sons.
  • Πανεπιστημιακή φυσική Με σύγχρονη φυσική, (Hugh D. Young, Roger A. Freedman), Τόμος Γ': Θερμοδυναμική-σύγχρονη φυσική. (Εκδόσεις Παπαζήση, 2012)

© 2018 ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ, ΑΠΘ.