Students will understand fundamentals of statistical mechanics and will be able to predict a macroscopic behaviour of thermodynamic systems from the knowledge of interaction properties of the microscopic constituents.

Studenti porozumí podstatě statistického pohledu na mnohočásticové systémy a naučí se, jak na základě tohoto přístupu předvídat makroskopické zákonitosti ze znalosti interakčních vlastností mikroskopických částic.

Oral exam.

Ústní zkouška.

R: B. Widom: Statistical Mechanics (A concise introduction for chemists), Cambridge university press, Cambridge 2002.

A: J.-P. Hansen a I.R. McDonald: Theory of simple liquids, 3rd Edition, Elsevier, Amsterdam 2006.

Z: A. Malijevský: Lekce ze statistické termodynamiky, Vydavatelství VŠCHT Praha, Praha 2009.

D: B. Widom: Statistical Mechanics (A concise introduction for chemists), Cambridge university press, Cambridge 2002.

D: J.-P. Hansen a I.R. McDonald: Theory of simple liquids, 3rd Edition, Elsevier, Amsterdam 2006.

Lecture or consultations.

Klasická přednáška resp. samostudium.

1) Statistical mathematics, fundamentals. Mean, fluctuation, correlation.

2) Statistical distributions. Binomial, Poisson, normal.

3) The fundamental theorem of statistical mechanics. Ergodic hypothesis. Time average versus ensemble average.

4) Microcanonical ensemble. Statistical entropy. Conditions of phase equilibrium.

5) Canonical ensemble. Boltzmann factor. Partition function.

6) Virial and equipartition theorem.

7) Grand-canonical ensemble.

8) Ideal crystal.

9) Non-interacting molecules. Vibration and rotation.

10) Non-ideal gas. Correlation functions.

11) Integral theory.

1) Matematická statistika, obecné pojmy. Střední hodnota, fluktuace, korelace.

2) Statisticka rozdělení: Binomické, Poissonovo, normální.

3) Fundamentální teorém statistické mechaniky. Ergodická hypotéza. Časové versus souborová střední hodnota.

4) Mikrokanonický soubor. Statistická entropie. Podmínky rovnováhy.

5) Kanonický soubor. Boltzmannův faktor a partiční funkce.

6) Viriální a ekvipartiční teorém.

7) Grand-kanonický soubor.

8) Ideální krystal (Einsteinův model, Debyeův model)

9) Model neinteragujících molekul. Vibrační a rotační stupně volnosti.

10) Neideální plyn. Korelační funkce.

11) Teorie integrálních rovnic.

None.

Nejsou.

Physical chemistry (bachelor courses)

Fyzikální chemie v rozsahu bakalářských kurzů