Termodynamika

obowiązkowe

Formalizm opisu i metody jakościowej i ilościowej analizy układów wielu ciał, zasady termodynamiki, elementy fizyki statystycznej, wstęp do fizyki przejść fazowych. Wykład uzupełniony pokazami, zajęciami laboratoryjnymi. oraz ćwiczeniami rachunkowymi. Ćwiczenia rachunkowe wsparte są wykorzystaniem komputerowych narzędzi obliczeniowych.

w sali

Definicje podstawowych pojęć; Zerowa zasada termodynamiki, temperatura, praca, energia wewnętrzna; Pierwsza zasada termodynamiki, druga zasada termodynamiki, entropia; Połączenie I i II zasady termodynamiki , III zasada termodynamiki; Kinetyczna teoria gazów, emisja termoelektronowa; Rozkład Maxwella; Teoria kinetyczna ciepła właściwego, ciepło właściwe wg Einsteina, ciepło właściwe wg Debye’a;

Profil studiów: Ogólnoakademicki

Profil studiów: ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy

Dziedzina i dyscyplina nauki: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina nauki fizyczne.

Poziom kształcenia: studia pierwszego stopnia

Rok studiów/semestr: 2. rok/3. semestr

Punkty ECTS: 6

Wymagania wstępne: student uczestniczący w wykładzie, ćwiczeniach rachunkowych i laboratorium powinien posiadać podstawową wiedzę w zakresie matematyki i fizyki nabytą we wcześniejszym cyklu kształcenia

Bilans nakładu pracy studenta:

- udział w wykładach (15 godz.),

- udział w konwersatoriach (15 godz.),

- udział w laboratoriach (15 godz.),

- udział w konsultacjach (15 godz.),

- praca własna studenta w domu (60 godz.),

Wskaźniki ilościowe:

- nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela - 3.6 ECTS;

- nakład pracy studenta związany z samodzielna pracą - 2.4 ECTS.

Zasady użycia sztucznej inteligencji (SI):

Podczas zajęć dozwolone jest korzystanie z systemów SI w zakresie:

1. Tłumaczenia maszynowego tekstów źródłowych z języków obcych.

2. Wyszukiwania i organizowania źródeł naukowych.

3. Tworzenia symulacji i modelowania omawianych na wykładzie zjawisk fizycznych.

Podczas egzaminu niedozwolone jest korzystanie z systemów SI.

W przypadku stwierdzenia naruszeń powyższych zasad, osoba kształcąca się może zostać pociągnięta do odpowiedzialności na podstawie odrębnych przepisów dyscyplinarnych.

Studenci uczestniczą w wykładach, w dyskusji problemów i zagadnień, które pojawiają się w materiale wykładu oraz w rozwiązywaniu przykładów. W trakcie zajęć rachunkowych studenci otrzymują listy zadań do samodzielnego rozwiązania, których treść jest skorelowana z treścią wykładu. Podczas zajęć przedstawiają ich rozwiązania. Podczas laboratoriów stosowana jest metoda: ćwiczeniowo - praktyczna (wykonanie doświadczeń ilustrujących treści teoretyczne przekazywane na wykładzie). Zapoznanie studentów ze sposobami prowadzenia eksperymentów fizycznych oraz z oceną niepewności eksperymentalnej. Prowadzący zwracają szczególną uwagę na rozumienie używanych pojęć, klarowność prezentacji, stymuluje grupę do zadawania pytań i dyskusji. Prowadzący starają się wytworzyć w grupie ćwiczeniowej poczucie odpowiedzialności za zespół i zachęcają do pracy zespołowej.

Literatura obowiązkowa:

K. Zalewski, Wykłady z termodynamiki fenomenologicznej I statystycznej, PWN, Warszawa 1973.

D. Elwell, A.J. Pointon, Termodynamika klasyczna, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1976.

F. Reif, Fizyka statystyczna, PWN, Warszawa 1971.

Literatura uzupełniająca:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, Tom 2, PWN, Warszawa 2003.

A.K. Wróblewski J.A. Zakrzewski , Wstęp do fizyki, Tom 1 część 1, PWN, Warszawa 1991.

A.K. Wróblewski J.A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki, Tom 2 część 2, PWN, Warszawa 1991.

Wiedza, absolwent zna i rozumie:

KP6_WG1 - w zaawansowanym stopniu, koncepcje, zasady i teorie właściwe dla fizyki w zakresie termodynamiki przewidzianym programem kształcenia;

KP6_WG2 - techniki matematyki wyższej w zakresie niezbędnym dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania problemów fizycznych z zakresu termodynamiki o średnim poziomie złożoności;

KP6_WG3 oraz potrafi wytłumaczyć opisy prawidłowości, zjawisk i procesów fizycznych zakresie termodynamiki wykorzystujące języki matematyki, w szczególności potrafi samodzielnie odtworzyć podstawowe twierdzenia i prawa;

KP6_WG6 w zaawansowanym stopniu podstawowe aspekty budowy i działania aparatury naukowej stosowanej w badaniach z zakresu fizyki w zakresie termodynamiki;

KP6_WG7 w zaawansowanym stopniu zasady bezpieczeństwa i higieny pracy;

Umiejętności, absolwent potrafi:

KP6_UW1 analizować problemy z zakresu nauk fizycznych w zakresie termodynamiki oraz znajdować ich rozwiązania w oparciu o poznane twierdzenia i metody;

KP6_UW2 wykonywać analizy ilościowe oraz formułować na tej podstawie wnioski jakościowe;

KP6_UW3 planować i wykonywać proste badania doświadczalne lub obserwacje z zakresu fizyki w zakresie termodynamiki oraz analizować ich wyniki;

KP6_UW5 utworzyć opracowanie przedstawiające określony problem z fizyki w zakresie termodynamiki i sposoby jego rozwiązania;

KP6_UK1 w sposób przystępny przedstawić podstawowe fakty w ramach fizyki w zakresie termodynamiki,

KP6_UK2 posługiwać się aparatem matematyki wyższej i metodami matematycznymi fizyki w zakresie termodynamiki przy opisie i modelowaniu podstawowych zjawisk i procesów fizycznych, potrafi samodzielnie odtworzyć twierdzenia i równania opisujące podstawowe zjawiska i prawa przyrody, potrafi przeprowadzić dowody tych twierdzeń i praw;

KP6_UK5 dokonać krytycznej analizy wyników pomiarów, obserwacji lub obliczeń teoretycznych wraz z ilościową oceną dokładności wyników;

KP6_UO1 organizować pracę własną oraz zespołu;

KP6_UU1 uczyć się samodzielnie.

Kompetencje społeczne, absolwent jest gotów do:

KP6_KK1 krytycznej oceny posiadanej wiedzy i odbieranych treści;

KP6_KK3 przygotowywać wystąpienia ustne w języku polskim i języku angielskim, dotyczącym zagadnień szczegółowych, z wykorzystaniem podstawowych ujęć teoretycznych, a także różnych źródeł w zakresie termodynamiki;

KP6_KK4 podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych;

KP6_KK5 rozumienia społecznych aspektów praktycznego stosowania zdobytej wiedzy i umiejętności oraz związanej z tym odpowiedzialności;

KP6_KO1 odpowiedniego określania priorytetów służących realizacji określonego przez siebie lub innych zadania;

KP6_KO2 do zapoznawania się z literaturą naukową i popularnonaukową w celu pogłębiania i poszerzania wiedzy w zakresie termodynamiki , z uwzględnieniem zagrożeń przy pozyskiwaniu informacji z niezweryfikowanych źródeł, w tym z Internetu;

KP6_KR2 stosowania i propagowania zasad uczciwości intelektualnej w działaniach własnych i innych osób, do rozstrzygania problemów etycznych w kontekście rzetelności badawczej, do propagowania rozstrzygającej roli eksperymentu w weryfikacji teorii fizycznych, do stosowania metody naukowej w gromadzeniu wiedzy.

Termodynamika kończy się egzaminem ustnym po uprzednim zaliczeniu ćwiczeń rachunkowych oraz laboratorium.

Zaliczenie ćwiczeń rachunkowych odbywa się na podstawie oceny, która uwzględnia: aktywność i umiejętność rozwiązywania zadań rachunkowych, rozumienie prezentowanych problemów oraz umiejętność korzystania z tablic i literatury.

Podstawą do zaliczenia laboratorium jest: wykonanie wszystkich doświadczeń, opracowanie otrzymanych wyników w postaci sprawozdań oraz odpowiedź na pytania dotyczące teorii związanej z danym doświadczeniem.

Skala ocen:

Bardzo dobry – 5 (100% – 91%)

Dobry plus – 4,5 (90% – 81%)

Dobry – 4 (80% – 71%)

Dostateczny plus – 3,5 (70% – 61%)

Dostateczny – 3 (60% – 51%)

Niedostateczny – 2 (50% – 0%)