PředmětyPředměty(verze: 955)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Statistická termodynamika, molekulové modelování a simulace - N403023
Anglický název: Statistical Thermodynamics, Molecular Modeling and Simulation
Zajišťuje: Ústav fyzikální chemie (403)
Fakulta: Fakulta chemicko-inženýrská
Platnost: od 2019
Semestr: letní
Body: letní s.:6
E-Kredity: letní s.:6
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:3/1, Z+Zk [HT]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: zrušen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Další informace: http://old.vscht.cz/fch/cz/pomucky/kolafa/N403027.html
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Kolafa Jiří prof. RNDr. CSc.
Malijevský Alexandr prof. Mgr. Ph.D., DSc.
Je záměnnost pro: M403002
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Předmět pokrývá základy statistické termodynamiky klasických molekulárních systémů a její aplikace pro molekulového modelování. Výklad zahrnuje též obecné metody matematické statistiky, které lze využít i v mnoha jiných oborech.
Poslední úprava: Malijevský Alexandr (30.08.2013)
Výstupy studia předmětu -

Studenti budou umět:

Aktivně používat statistickou termodynamiku pro řešení fyzikálně-chemických úloh

Používat statistické a simulační metody pro stochastické procesy

Spočítat měřitelné (makroskopické) vlastnosti látky na základě molekulárního chování

Poslední úprava: Malijevský Alexandr (30.08.2013)
Literatura -

Z:Malijevský A, Lekce ze statistické termodynamiky, VŠCHT, Praha, 2009, 978-80-7080-710-1

Z:Nezbeda I.,Kolafa J.,Kotrla M., Úvod do počítačových simulací. Metody Monte Carlo a molekulární dynamiky, Karolinum, Praha, 2003, 80-246-0649-6

D: Atkins P.W., de Paula J., Physical Chemistry, Oxford University Press, 2010, 978-0-19-954337-3

D: Frenkel D.,Smit B, Understanding Molecular Simulation � From Algorithms to Applications, New York, 2002, Academic Press, 0-12-267351-4

D: Allen M. P.,Tildesley D. J., Computer Simulation of Liquids, Oxford, Clarendon Press, 2002, 0-19-855375-7

Poslední úprava: TAJ403 (25.06.2013)
Studijní opory -

http://www.vscht.cz/fch/cz/pomucky/kolafa/N403027.html

Poslední úprava: Kolafa Jiří (21.11.2012)
Sylabus -

1. Klasická termodynamika - stručné opakování. Základní principy statistické mechaniky, ergodická hypotéza. Fázový prostor.

2. Matematická statistika - nejdůležitejší rozdělení: binomické, Poissonovo, normální. Pojem střední hodnoty a fluktuace. Stirlingova formule (odvození).

3. Mikrokanonický soubor. Entropie jako míra chaosu. Vztah mezi statistickou mechanikou a termodynamikou.

4. Viriální a ekvipartiční teorém. Výpočet energie a teplené kapacity - příklady.

5. Kanonický a grandkanonický soubor. Vypočet termodynamických funkcí a jejích fluktuací. Partiční funkce.

6. Ideální plyn: od partiční funkce k stavové rovnici.

7. Neideální chování látek. Molekulární modely. Korelační funkce a strukurní faktor. Viriální rozvoj.

8. Aplikace I: výpočet rovnovážné konstanty u chemických rekaci v plynné fázi.

9. Aplikace II: harmonický ideální krystal a záření černého tělesa.

10. Metoda Monte Carlo: výpočet středních hodnot a integrálů. Generátor náhodných čísel. Praktická implementace.

11. Pokročilé metody Monte Carlo: Markovův řetězec, Metropolisův algoritmus. Použití MC v ruzných souborech.

12. Molekulární dynamika: základní typu integrátorů.

13. Triky a tipy pro řešení simulačních úloh: periodické okrajové podmínky, nejbližší sousedé, analýza, odhad chyb

14. Simulace stochastického problému - vlastní práce.

Poslední úprava: Malijevský Alexandr (30.08.2013)
Studijní prerekvizity -

fyzikální chemie I a II

Poslední úprava: Kolafa Jiří (20.11.2012)
Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Obhajoba individuálního projektu 0.5 14
Účast na přednáškách 1.5 42
Práce na individuálním projektu 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 2 56
Účast na seminářích 1 28
6 / 6 168 / 168
Hodnocení studenta
Forma Váha
Obhajoba individuálního projektu 10
Protokoly z individuálních projektů 10
Zkouškový test 30
Průběžné a zápočtové testy 30
Ústní zkouška 20

 
VŠCHT Praha