Termodynamika nerovnovážných procesů - NBCM070

• Anglický název: Thermodynamics of Nonequilibrium Processes
• Zajišťuje: Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2021 do 2023
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: RNDr. Artem Ryabov, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Biofyzika a chemická fyzika

Anotace

čeština

Poslední úprava: Marcela Búryová (27.05.2021)

Lineární a nelineární nerovnovážné procesy. Disipativní struktury. Evoluční kritérium a podmínky stability. Variační principy platné mimo termodynamickou rovnováhu. Kvantové a klasické kinetické rovnice. Nelineární oscilace. Srovnání klasických a moderních přístupů k nerovnovážným teoriím. Aplikace a důraz na experimenty.

angličtina

Poslední úprava: Marcela Búryová (27.05.2021)

Linear and nonlinear nonequilibrium processes. Dissipative structures. The evolution criterion and conditions of stability. Variational principles. Quantum and classical kinetic equations. Overview of modern and classical approaches to nonequilibrium single-particle and many-body transport processes. Several applications and emphasis on experiments.

Cíl předmětu

čeština

Poslední úprava: Marcela Búryová (27.05.2021)

Poskytnout vhled do teoretického popisu lineárních a nelineárních nerovnovážných procesů. Srovnání různých přístupů a aproximací. Ilustrace obecných teorií na jednoduchých exaktně řešitelných modelech.

angličtina

Poslední úprava: Marcela Búryová (27.05.2021)

To provide an overview of advanced theoretical approaches to descriptions of linear and nonlinear nonequilibrium processes. To comparison various methods and approximations and to illustrate their validity on simple exactly solvable models.

Literatura

čeština

Poslední úprava: RNDr. Artem Ryabov, Ph.D. (04.10.2021)

[1] D. Jou, J. Casas-Vázquez, G. Lebon: Extended Irreversible Thermodynamics (2010)

[2] G. Lebon, D. Jou, J. Casas-Vázquez: Understanding Non-Equilibrium Thermodynamics (2008)

[3] I. Prigogine: Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes (1968)

[4] S.R.de Groot, P.Mazur: Non-Equilibrium Thermodynamics (1962)

[5] I.Dvořák, F.Maršík, L.Andrej: Biotermodynamika, Praha 1982

[6] I.Samohýl: Racionální termodynamika chemicky reagujících směsí (1982)

[7] P.Glansdorf, I.Prigogina: Thermodynamic Theory of Structure, Stability and Fluctuations (1971)

Metody výuky

Poslední úprava: RNDr. Artem Ryabov, Ph.D. (04.10.2021)

Přednáška nebo kontrolovaná četba.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: Marcela Búryová (02.09.2021)

1) Lineární teorie: Základní postuláty a pojmy (produkce entropie, Onsagerovy vztahy), možné formulace pro spojité systémy. Bilanční rovnice a zákony zachování. Relaxační procesy. Transportní procesy ve spojitých soustavách. Variační principy. Zobecnění na malé biologické systémy. Korteweg, Cahn-Hilliard.

2) Prigoginovo evoluční kritérium a podmínky stability. Fenomenologická chemická kinetika. Nelineární oscilace, samoorganizované disipativní struktury.

3) Racionální termodynamika (Truesdell). Racionální rozšířená termodynamika (Müller, Ruggeri). Rozšířená nerovnovážná termodynamika (Jou). Aplikace (EIT).

4) Úvod do formalizmu GENERIC.

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Artem Ryabov, Ph.D. (04.10.2021)

1) Linear theory: Basic postulates and concepts (entropy production, Onsager's reciprocity relations), various formulations for continuous systems. Conservation laws and balance equations. Relaxation processes. Variational principles. Generalization to small systems. Korteweg, Cahn-Hilliard.

2) Nonlinear theory: Prigogine's evolution criterion, conditions of stability. Phenomenological chemical kinetics. Nonlinear oscillations and self-organized dissipative structures.

3) Rational thermodynamics (Truesdell). Extended rational thermodynamics (Müller, Ruggeri). Extended nonequilibrium thermodynamics (Jou). Applications (EIT).

4) Introduction to GENERIC.