Lehrveranstaltung

Vorlesung, 2 SWS
für ERASMUS-/Austauschstudierende geeignet, Unterrichtssprache Englisch, Teil des Moduls chem2003
Zeit und Ort: Di 13:00 - 15:00, OHP6 - [Kl. HS AC] (außer Di 8.7.2025); Einzeltermin am 8.7.2025 13:00 - 15:00, MES2 - R.107[Sem AC neu]
vom 22.4.2025 bis zum 18.7.2025
1. Prüfungstermin (Klausur am Ende der Vorlesungszeit eines Semesters): 15.7.2025, 12:30 - 15:00 Uhr, Raum LMS6 - R.11
2. Prüfungstermin (Klausur zu Beginn der Vorlesungszeit des Folgesemesters): 16.10.2025, 12:30 - 15:00 Uhr, Raum LMS6 - R.11
Bemerkung zu Zeit und Ort: 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

Studienfächer / Studienrichtungen

PFL Chem-MSc 2
PFL Chem-Dipl ab 5

Voraussetzungen / Organisatorisches

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.

Inhalt

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

Empfohlene Literatur

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)

Zusätzliche Informationen

Erwartete Teilnehmerzahl: 30



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