Programação
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Primeiro Semestre 2018 - Noturno
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Introdução aos Conceitos de Probabilidade: Densidade de Probabilidade, Probabilidade Condicional e Independência Estatística. Referência Principal: Lecture 01 & Lecture 02 do MIT Open Course Statistical Mechanics I (https://ocw.mit.edu/courses/physics/8-333-statistical-mechanics-i-statistical-mechanics-of-particles-fall-2013/). Disponível na Pasta Textos.
Distribuição Binomial e Passeio Aleatório: Reif, Secs. 1.1 a 1.6. Salinas, Cap. 1 (conteúdos equivalentes).
A primeira provinha será realizada em 15/03.
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Iniciaremos o estudo da Mecânica estatística propriamente dita. Serão abordadas as definições e conceitos fundamentais: Descrição Microscópica dos Sistemas Físicos; Microestados e Macroestados; Postulado de Equiprobabilidade; Ensemble Microcanônico; Equilíbrio Térmico, Temperatura e Lei Zero da termodinâmica; Entropia, Irreversibilidade, Segunda e Terceira Leis da Termodinâmica.
O assunto é coberto Por Salinas no Cap. 2 (Secs. 2.1 e 2.2, com leitura opcional mas recomendada das Secs. 2.3 e 2.4) e no Cap. 4 (Secs. 4.1 e 4.3). No Cap. 4, o autor faz conexões com o conteúdo termodinâmico discutido no Cap. 3. Reif aborda os temas no Cap. 2 (Secs. 2.1 a 2.5) e no Cap. 3 (Secs. 3.1 a 3.7). Finalmente, há a alternativa do texto de Pathria, Cap. 1 (Secs. 1.1 a 1.3).
A segunda provinha será realizada em 10/04.
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Os conceitos anteriormente discutidos para sistemas descritos quanticamente, em nível microscópico, serão aplicados ao gás ideal monoatômico, cujo movimento (translacional) das partículas é descrito classicamente. Também serão abordados o Paradoxo de Gibbs e os Fatores de Contagem de Boltzmann.
O assunto é abordado por Salinas na Sec. 4.4 e por Reif nas Secs. 2.5 e 7.3.
A prova 1 foi adiada para 26/04.
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Nessa etapa do curso vamos abordar o Ensemble Canônico, caracterizado pelos microestados de um sistema em equilíbrio com um reservatório térmico. Iremos explorar as funções de partição, revisitando os exemplos anteriormente discutidos no Ensemble Microcanônico. Em particular, serão discutidos o Teorema de Equipartição e a Distribuição de Maxwell, além dos calores específicos a volume constante do paramagneto ideal (efeito Schottky), de um sólido (modelo de Einstein) e de gases ideais diatômicos.
A terceira provinha será realizada no dia 22/05.
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Nessa etapa, iremos abordar modelos de sistemas interagentes, ainda no Ensemble Canônico. Os sistemas abordados serão o Sólido de Debye, com foco na densidade de modos vibracionais, e o gás monoatômico não ideal, discutindo brevemente a função de partição configuracional, a série do virial, e a equação de estado de Van der Waals.
Provinha 4 adiada para 14/06.
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No último módulo do curso, abordaremos o potencial químico e o Ensemble Grande-Canônico, bem como os gases ideais quânticos, com ênfase nas distribuições de Fermi-Dirac e Bose-Einstein. Também discutiremos brevemente o problema da radiação de Planck (corpo negro).
A prova 2 será realizada em 28/06 na sala 202 ALA II
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