The aim of the lecture is to explain macroscopic properties of matter (mostly gases), such as pressure,
temperature, viscosity, thermal conductivity and others by considering their molecular composition. Emphasis is
placed on a statistical approach to the problem. The main attention is devoted to the basis of classical kinetic
theory of gases. The lecture deals not only with gases in thermodynamic equilibrium, but also with gases not in
thermodynamic equilibrium. This means considering what are known as transport properties, such as viscosity
and thermal conductivity.
Last update: T_KDF (12.05.2015)
V přednášce jsou probírány základní představy o stavbě hmoty. Při výkladu jevů a vlastností látek se vychází z
plynného stavu, pro který je kvantitativní zpracování základních představ o složení hmoty nejjednodušší. Hlavní
pozornost je věnována základům klasické kinetické teorie plynů. Důraz je kladen na statistický přístup k
problematice. Stručně je probrána struktura kapalin a pevných látek a vlastnosti roztoků. Pozornost je věnována
také molekulárním vlastnostem kapalin a transportním jevům v látkách.
Last update: T_KDF (12.05.2015)
Literature -
Bakule R., Brož J.: Molekulová fyzika. Skriptum MFF UK, Praha 1989.
Svoboda E., Bakule R.: Molekulová fyzika. Academia, Praha 1992.
Feynman R.P., Leighton R.B., Sands M.: Feynmannovy přednášky z fyziky 1. Fragment, Havlíčkův Brod 2000.
Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, část 2 - Mechanika-Termodynamika. Vutium-Prometheus, Brno-Praha 2000.
Last update: T_KDF (12.05.2015)
Bakule R., Brož J.: Molekulová fyzika. Skriptum MFF UK, Praha 1989.
Svoboda E., Bakule R.: Molekulová fyzika. Academia, Praha 1992.
Feynman R.P., Leighton R.B., Sands M.: Feynmannovy přednášky z fyziky 1. Fragment, Havlíčkův Brod 2000.
Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, část 2 - Mechanika-Termodynamika. Vutium-Prometheus, Brno-Praha 2000.
Last update: T_KDF (12.05.2015)
Syllabus -
1. a chronology of kinetic theory, basics quantities and concepts in molecular physics (atoms, isotopes, molecules, gasses, gas pressure)
2. basic concepts of probability theory
3. heat capacity of gases (failure of classical physics)
4. barometrical formula (exponential atmosphere), Boltzmann law, evaporation of liquids, Maxwell speed distribution
5. the most probable speed, the mean speed, root mean square speed, distribution for the velocity vector
6. Brownian motion, random walk, the Einstein-Smoluchowski equation
7. transport phenomena (heat, momentum and mass transport)
8. applications of the kinetic theory
9. intermolecular forces, intermolecular bonds
10. liquids (structure of liquids, liquid crystals, transport phenomena)
1. vývoj názorů o hmotě (důvody pro vznik představy o částicové stavbě hmoty), hmotnosti a rozměry atomů a molekul, základní veličiny a pojmy v molekulové fyzice, atomy, izotopy, molekuly, soubory molekul, plyn, tlak plynu
2. některé pojmy z teorie pravděpodobnosti, teplota a střední kvadratická rychlost, vnitřní energie jednoatomového plynu, ekvipartiční princip
3. tepelná kapacita plynů (selhání klasické fyziky)
4. barometrická rovnice (exponenciální atmosféra), Boltzmannův zákon, vypařování kapaliny, rozdělení molekul podle rychlostí
5. nejpravděpodobnější rychlost, střední rychlost, rozdělení složek rychlosti, fluktuace
6. Brownův pohyb, náhodná procházka, Einsteinův-Smoluchowského vztah, projevy Brownova pohybu (zrcátko na vlákně, tepelný - Johnsonův šum)
