Termodynamika nerovnovážných procesů - NBCM070

• Anglický název: Thermodynamics of Nonequilibrium Processes
• Zajišťuje: Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2024
• 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
• Garant: RNDr. Artem Ryabov, Ph.D.; doc. RNDr. Michal Pavelka, Ph.D.
• Vyučující: doc. RNDr. Michal Pavelka, Ph.D.; RNDr. Artem Ryabov, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Biofyzika a chemická fyzika

Anotace

čeština

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.

Poslední úprava: Búryová Marcela (27.05.2021)

angličtina

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.

Poslední úprava: Búryová Marcela (27.05.2021)

Cíl předmětu

čeština

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

Poslední úprava: Búryová Marcela (27.05.2021)

angličtina

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.

Poslední úprava: Búryová Marcela (27.05.2021)

Literatura

čeština

[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)

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

Metody výuky

Přednáška nebo kontrolovaná četba.

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

Sylabus

čeština

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.

Poslední úprava: Búryová Marcela (02.09.2021)

angličtina

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.

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