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Lehrende: Prof. Dr. rer. nat. Steffen Hardt; Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse
Veranstaltungsart:
Vorlesung
Orga-Einheit: FB16 Maschinenbau
Anzeige im Stundenplan:
Statist Thermodyn
Fach:
Anrechenbar für:
Semesterwochenstunden:
2
Unterrichtssprache:
Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl:
- | -
Digitale Lehre:
Die Veranstaltung wird im Flipped-Classroom-Modus angeboten. Das bedeutet, dass unter Moodle Lehrmaterial bereitgestellt wird (PPT-Folien zur Vorlesung, Videoaufzeichnungen), mit der Intention, dass sich die Studierenden in jeder Woche mit einem vorgegebenen Teil des Materials vertraut machen. Die eigentliche Vorlesung besteht darin, dass die wesentlichen Lehrinhalte zusammenfassend dargestellt werden, wonach die Studierenden Fragen zu dem von ihnen durchgearbeitetem Lehrmaterial stellen können. Je nach Pandemielage wird die Vorlesung in Präsenz oder per Videokonferenz (Digitale Lehre) gehalten. Die Übungen finden entweder in Präsenz statt oder in Form von Ausarbeitungen, die von einem Tutor / von einer Tutorin korrigiert werden.
Im Falle einer Digitalen Lehre sind folgende Punkte zu beachten:
Die Digitale Lehre findet an den in der Terminkette genannten Wochentagen und Uhrzeiten statt. Die ggf. vorliegenden Raumangaben bei den einzelnen Terminen in TUCaN stellen die ursprüngliche Präsenz-Planung dar und sind derzeit zu ignorieren.
Die Vorlesung soll als Videokonferenz durchgeführt werden. Als Videokonferenz-Tool wird Zoom (www.zoom.us) eingesetzt. Die Zoom-Zugangsdaten werden unter Moodle bekannt gegeben. Dazu brauchen Sie keinen Account, müssen jedoch ein Programm installieren. Bitte machen Sie sich vorab mit der Technik vertraut. Einem Test-Meeting können Sie unter http://zoom.us/test beitreten.
Notwendig zur Teilnahme an der Vorlesung sind:
- Computer mit stabiler Internetanbindung
- Webcam (kann auch im Laptop integriert sein, ist nicht zwingend erforderlich)
- Mikrofon / Lautsprecher (ggf. auch im Laptop integriert) oder besser ein Headset (nicht zwingend notwendig).
Lehrinhalte:
Statistische Thermodynamik: Wahrscheinlichkeitsverteilungen und deren Eigenschaften, Mikro- und Makrozustände, mikrokanonische und kanonische Gesamtheit, Zustandssummen, mikroskopische Definition der Entropie, verallgemeinerte Kräfte, ideales Gas, Fluktuationen, Gleichgewicht zwischen zwei Systemen, Extremaleigenschaft der Entropie, Maxwell-Geschwindigkeitsverteilung, Gleichverteilungssatz, Mischungsentropie
Molekulare Gasdynamik: Molekulare Skalen, Knudsen-Zahl, Kollisionsparameter, mikroskopische Herleitung von diffusivem Transport und Transportkoeffizienten (Viskosität, Wärmeleitung, Diffusivität), Verteilungsfunktionen, Beziehung zwischen Momenten der Verteilungsfunktionen und Geschwindigkeit, Dichte und Energie, Gleichgewicht und Maxwell-Geschwindigkeitsverteilung, binärer Stoß, Boltzmanngleichung, Beziehung zwischen Momenten der Boltzmann-Gleichung und der klassischen Strömungsmechanik, BGK-Modell für Kollisionsterm, Chapman-Enskog-Entwicklung: Herleitung der Navier-Stokes Gleichungen aus der Boltzmann-Gleichung
Literatur:
E. Atlee Jackson, Equilibrium Statistical Mechanics, Dover Publications, 2000
D. Hänel, Molekulare Gasdynamik, Springer, 2004
Voraussetzungen:
Technische Thermodynamik I oder Physikalische Chemie I
Online-Angebote:
Unter Moodle
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