Física Estatística

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José Manuel Pé-Curto Velhinho
Código:
14910
Ano:
3
Semestre:
S1
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
TP(60H)
Área Científica:
Física
Objectivos de Aprendizagem:
- Adquirir uma perspetiva integrada do desenvolvimento da física estatística.
- Compreender os fundamentos da física estatística e suas aplicações típicas.
Conteúdos programáticos:
1. Fundamentos da física estatística
Microestados e macroestados
Espaço de fases e distribuição estatística
Entropia e segunda lei da Termodinâmica
Ensembles e postulados
2. Teoria cinética elementar e fenómenos de transporte
Fluxo molecular
Equação de estado do gás ideal
Livre percurso médio e coeficientes de transporte
Calor específico de gases e sólidos
3. Estatística clássica e gás ideal
Distribuição de Maxwell-Boltzmann
Distribuição de Gibbs
Equipartição de energia
Gás ideal monoatómico e poliatómico
4. Distribuições estatísticas
Estatísticas e distribuições de Bose-Einstein e de Fermi-Dirac
Estatística e distribuição clássica revisitada
5. Sistemas quânticos
Estatística e termodinâmica do oscilador harmónico quântico
Radiação de corpo negro
Fonões: calor específico de sólidos
Gás de bosões
Gás de fermiões
6. Introdução às transições de fase e fenómenos críticos
Fases e transições de fase
Parâmetro de ordem e expoentes críticos
Sistemas magnéticos
Modelo de Ising a uma dimensão
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
Aulas teórico-práticas - Os conteúdos teóricos serão expostos através de aulas ilustradas por exemplos que permitem clarificar os conceitos, métodos e resultados apresentados. Para além de um teste escrito, a avaliação inclui a realização de trabalhos.
Bibliografia principal:
1. Callen HB (1985). Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics, 2nd ed. New York: John Wiley & Sons
2. Casquilho JP, Teixeira PIC (2011). Introdução à Física Estatística. Lisboa: IST Press
3. Roy BN (2002). Fundamentals of Classical and Statistical Thermodynamics. New York: John Wiley & Sons
4. Sears FW, Salinger GL (1979). Termodinâmica, Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística. Rio de Janeiro: Guanabara Dois
5. Seddon JM, Gale JD (2001). Thermodynamics and Statistical Mechanics. Cambridge: The Royal Society of Chemistry
Língua:
Português