Course: Thermodynamics and Statistical Mechanics 1 2023A 203-1-2161

General
- לוח הודעות Forum
- אופן ההוראה:
  שיעורים ותרגולים יתקיימו בהוראה פרונטלית בלבד, ללא הקלטה. שיעורים מוקלטים מ 2021 ניתן למצוא ב Media Gallery. בנוסף, קבצי pdf מהשיעורים של 2021 יהיו זמינים באתר.
- Welcome Page
- עקרונות חשובים Page
- Philosophy of learning and teaching Page
- Thermo 1 2023 A URL
- Work with Lecture notes External tool
  
  כלי זה מאפשר עבודה משותפת תוך כדי שאלת שאלות, מתן תשובות זה לזה וכתיבת הערות ותיקונים. מומלץ לקרוא כל פרק לפני השיעור, כדי לאפשר הקדשת זמן לדברים מהותיים ולא לאלגברה. כל פרק כולל גם תרגילים, חלקם פתורים, לשימושכם.
- Contact details Page
- Administrative issues Forum
  
  פניות הוועד בנושאי ניהול הקורס ודיווחים על תקלות טכניות
- Questions in physics Forum
  
  שאלות בפיזיקה אשר מופנות לצוות ההוראה
- Discussions Forum
  
  דיון בנושאי פיזיקה בין הסדטונטים לבין עצמם
- שעות קבלה - גדלין External tool
- שעות קבלה לקראת המבחן - רתם External tool
- Office hours - Gedalin Scheduler
  
  Not available unless: Your Email address contains bgu.ac.il
- Office hours - Rotem Scheduler
  
  Not available unless: Your Email address contains bgu.ac.il
Open all

Close all
Instructions: Clicking on the section name will show / hide the section.

Course plan
Approximate weekly plan

Elementary theory of gases and introduction into thermodynamic concepts.

Basics of thermodynamics: laws of thermodynamics, entropy, work and heat, reversible and irreversible processes, quasistatic processes.

Entropy, second law, and implications: maximization of entropy, equilibrium conditions, stability conditions, quasistatic cycles, heat engines.

Thermodynamic potentials: minimum principles, stability conditions, Maxwell relations.

Applications I: free expansion, throttling, ideal mixtures, dilute solutions, co-existence of phases.

Applications II: co-existence of mixtures, electrochemical potential, local thermodynamic equilibrium, convection.

Basics of statistical physics: microstate vs macrostate, multiplicity, the statistical entropy, the information entropy, examples of physical systems, statistics of particles.

Statistics and ensembles: the microcanonical ensemble, the canonical ensemble, fluctuations.

Applications of the canonical ensemble.

The grand canonical ensemble.

The grand canonical partition function: absorption, indistinguishable particles, occupation number.

Applications of the ensembles: ideal gases of particles, the Maxwell-Bolztmann, Bose-Einstein, and Fermi-Dirac statistics, the blackbody radiation, the degenerate Fermi gas, the BE condensation.
- Course plan Page
Bibliography
Lecture notes
- Lecture notes File
  
  Modified 5/02/23, 21:38
  
  Not a replacement for textbooks. Students are encouraged to send corrections.
Policy
עקרונות

המרצה לא תמיד צודק: אם יש לך נימוק טוב נא להציג ולהגן על עמדתך. עקרון זה מתייחס אך ורק לפיזיקה. בנושאי דרישות והערכה בקורס לא ניתן להתווכח עם המרצה.

פיתוח בזמן אמת: מה שהמרצה לא יכול לפתח בזמן אמת התלמידים לא יחוייבו לפתח.

לימוד פעיל: התלמידים יהיו חייבים להשתתף באופן פעיל בשיעורים, לענות לשאלות, לפתור תרגילים וכו׳.

תרגול פעיל (אם יתקיים): בחלק מזמן התרגול התלמידים יצטרכו לפתור תרגילים באופן עצמאי. השתתפות בתרגול פעיל - חובה.

לימוד אינטנסיבי: רמת השיעורים, התרגולים ועבודת הבית תהיה גבוהה מרמת השאלות במבחן.

מבנה השיעורים

כל שיעור יהיה מבוסס בערך על פרק אחד ב Lecture notes.

תתבקשו לקרוא את הפרק (או חומר תואם בכל מקור אחר לפי טעמכם) לפני השיעור.

בשיעור לא אחזור על הכל אלא על הדברים החשובים כדי להגיע להבנה מעמיקה.

קריאה מוקדמת אמורה להביא לחסכון בזמן שמוקדש למהלכים מתמטיים.

תרגילי בית לפתרון עצמי

תרגילים יפורסמו עם פתרונות, כל אחד מחליט לעצמו אם לפתור לבד (עדיף) או לעיין בפתרון.

יש להגיש פתרונות בהתאם לתאריך היעד. אם פתרת בעצמך, יש להשווות עם הפתונות המפורסמים, לסמן מה לא נכון או מה לא ברור להגיש עם הסימן. אם לא פתרת, יש בכל זאת להגיש עם ציון של מה לא היה ברור, למה לא הצלחת לפתור וכו׳. אי הגשת פתרונות תגרום להורדת הציון, 2 נק׳ עבור כל עבודה שלא הוגשה או הוגשה לא לפי ההנחיות הנ״ל. ההגשות תיבדקנה.

מטלת קריאה ללימוד עצמי:

יינתן נושא אחד ללימוד עצמי. נושא זה לא יועבר בשיעור או בתרגול. שאלה בנושא זה תופיע במבחן הסופי.

הרכב הציון הסופי:

ציון המבחן שממנו תורדנה נקודות על עבודות בית שלא הוגשו לפי ההנחיות.

מבנה המבחן הסופי:

סך הכל 6 מטלות כדלקמן:

3 שאלות פיתוח תאורטי קצרות + יישום מיידי (6 נק׳ עבור כל שאלה, 18 נק׳ ביחד).

4 שאלות הבנה (5 נק׳ עבור כל שאלה, 20 נק׳ ביחד).

שתי שאלות בתרמודינמיקה (18 נק׳ כל אחת).

שתי שאלות במכניקה סטטיסטית (18 נק׳ כל אחת).

על כל תשובה מלאה ליותר משלוש מטלות תינתן 1 נק׳ בונוס.

לפיכך, ניתן להגיע למקסימום של 113 נק׳.

משך המבחן 4 שעות.
- Policy Page
Background in chemistry
כל תלמיד/ה חייב/ת להשלים את הרקע הנדרש בכימיה לבד. מצורפים קישורים למקורות זמינים ומומלצים.
- Online course in introductory chemistry. URL
  
  Khan Academy
- Introduction to Chemistry URL
  
  Supported by CK-12 Foundation, www.ck12.org
- Chemistry URL
  
  OpenStax College, Chemistry OpenStax College. 11 March 2015. <http://cnx.org/content/col11760/latest/>
- Beginning chemistry URL
  
  This book is licensed under a Creative Commons by-nc-sa 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/ 3.0/) license.
Reading assignment
- Reading assignment as pdf for download File
Class exercises
Homeworks
- HW1 Quiz
- Additional problems 1 Quiz
- HW2 Quiz
- Additional problems 2 Quiz
- HW3 Quiz
- HW4 Quiz
- HW5 Quiz
- HW6 Quiz
- HW7 Quiz
- HW8 Quiz
- Multiple Choice Questions for self-checking File
  
  אם אתם מתקשים לענות לשאלות אלה יש לחזור על הנושאים.
- Additional problems 3 Quiz
  
  Not available unless: Your Email address contains bgu.ac.il
- Additional problems 4 Quiz
  
  Not available unless: Your Email address contains bgu.ac.il
- Additional problems 5 Quiz
  
  Not available unless: Your Email address contains bgu.ac.il
- Additional problems 5.5 - Thermodynamics - test yourself Quiz
  
  שאלות הבנה - חזרה על תרמודינמיקה
- Additional problems 6 Quiz
  
  Not available unless: Your Email address contains bgu.ac.il
- Ensembles Quiz
- Additional problems 7 Quiz
  
  Not available unless: Your Email address contains bgu.ac.il
- Additional problems 8 Quiz
  
  Not available unless: Your Email address contains bgu.ac.il
Quizzes
For self-testing and discussions.
- Quiz2
  
  Topics of the second lesson.
- Mini-quiz for Lesson 5
Additional resources
2021A zoom lessons - pdf summary
Recorded exercises
- Problem3-1 File
  
  Not available unless: You belong to Enrolled students
- Problem3-4 File
  
  Not available unless: You belong to Enrolled students
- Problem4-1 File
  
  Not available unless: You belong to Enrolled students
- Problem5-1 File
  
  Not available unless: You belong to Enrolled students
Section 13

Course: Thermodynamics and Statistical Mechanics 1 2023A 203-1-2161

General

Open all

Close all

Course plan

Approximate weekly plan

Bibliography

Lecture notes

Policy

עקרונות

מבנה השיעורים

תרגילי בית לפתרון עצמי

מטלת קריאה ללימוד עצמי:

הרכב הציון הסופי:

מבנה המבחן הסופי:

Background in chemistry

Reading assignment

Class exercises

Homeworks

Quizzes

Additional resources

2021A zoom lessons - pdf summary

Recorded exercises

Section 13