Lecture

Lecture, 2 cred.h
suitable for ERASMUS-/exchange students, language of lecture is English, Teil des Moduls chem2003
Time and place: Tue 13:00 - 15:00, OHP6 - [Kl. HS AC] (excluding Tue 8.7.2025); single appointment on 8.7.2025 13:00 - 15:00, MES2 - R.107[Sem AC neu]
from 22.4.2025 to 18.7.2025
1st examination date (exam at the end of the lecture period): 15.7.2025, 12:30 - 15:00 Uhr, room LMS6 - R.11
2nd examination date (exam at the start of next semester's lecture period): 16.10.2025, 12:30 - 15:00 Uhr, room LMS6 - R.11
Comments on time and place: Der Hörsaal für die Prüfungstermine ist für organisatorische Zwecke bereits ab 12.30 Uhr gebucht. Schreibbeginn ist 13 Uhr.Bitte tragen Sie sich bis zum 30.04.2025 in OLAT ( https://lms.uni-kiel.de/auth/RepositoryEntry/5579571526/CourseNode/105134940299054 ) mit dem Passwort "PC5-Thermo" für das Modul chem2003 ein

Fields of study

PFL Chem-MSc 2
PFL Chem-Dipl ab 5

Prerequisites / Organisational information

im Studiengang M.Sc. Chemie: Voraussetzung B.Sc. Chemie
Lernziele: Die Studierenden sollen einen Einblick in die wesentlichen Grundlagen, die Denkweise und Techniken der Statistischen Thermodynamik erhalten. Neben der Kenntnis von grundlegenden Konzepten steht die Anwendung dieser Konzepte auf einfache praktische Beispiele im Zentrum. Die Studierenden sollen verstehen, wie die molekularen Eigenschaften über die jeweils gültige Statistik Brücke zu Materialeigenschaften von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen schlagen.

Contents

Grundlagen: Grundpostulate der Statistischen Thermodynamik, Elemente der Wahrscheinlichkeitsrechnung und Kombinatorik, Binominal-Verteilung
Statistische Ensembles, Ensemble-Mittelwerte, Verteilungen, Lagrange-Verfahren
Kanonisches Ensemble: Thermodynamische Zustandsfunktionen, Boltzmann-Entropie, Nernst’scher Wärmesatz
Systeme unabhängiger Teilchen: Unterscheidbarkeit von Teilchen, Zustandsdichten, Ideale Gase, Maxwell-Boltzmann-Verteilungsfunktion, Bose-Einstein- und Fermi-Dirac-Statistik, Elektronengas, Photonengas
Zustandssummen: Translation, Rotation, Schwingung, Gleichverteilungssatz, Anwendung auf Chemische Gleichgewichte und die Transition State Theory
Kristalline Festkörper und Halbleiter: 1-D-Kristall, Debeye-Modell, Kristalldefekte, Elektronen: Wärmekapazität, Halbleiter, Leitfähigkeit
Auswahl weiterer Themen: z.B. Statistische Beschreibung von Grenzflächen, von Realen Gasen und von dichten Fluiden; mikroskopische Fluktuation und makroskopischer Transport

Recommended literature

Lehrbücher der Physikalischen Chemie,
W. Göpel, H.-D. Wiemhöfer, Statistische Thermodynamik, Spektrum Akademischer Verlag;
G. H. Findenegg, T. Hellweg, Statistische Thermodynamik, Springer Spektrum (online über UB verfügbar)
Vorlesungsunterlagen (online über OLAT verfügbar)

Additional information

Expected participants: 30



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