Термодинамика неравновесных состояний

О курсе

Настоящая учебная дисциплина дает пользователям знания в области современных представлений об основах термодинамики неравновесных систем и процессов, позволяет научить связывать физическо-химические свойства открытых систем с динамикой их поведения и структурой, определять устойчивость стационарных состояний.

Присоединяйтесь к Telegram-каналу Онлайн-курсы НИТУ МИСИС или пишите на openedu@misis.ru. Мы ответим на все ваши вопросы.

Результат

В результате освоения курса студент способен:

использовать термодинамический анализы для проведения расчетов неравновесных фазовых превращений в макроскопических системах
составлять и решать линейные и нелинейные уравнения различных процессов в гомогенных и гетерогенных системах, в особенности, уравнения диффузии с источником
фиксировать условия эволюции и конечных состояний в макроскопических системах

Формируемые компетенции

(22.03.01 Материаловедение и технологии материалов), (11.03.04 Электроника и наноэлектроника), (28.03.01. Нанотехнологии и микросистемная техника)

Знать теоретические основы организации и планирования физических исследований, ОПК-1;

Знать основы химической кинетики, катализа и электрохимии, ОПК-1;

Уметь применять основы химической кинетики, катализа и электрохимии при описании полученных экспериментальных результатов, ОПК-1;

Уметь поставить физический эксперимент, уметь работать с аппаратурой и приборами ОПК-1

О преподавателях

Петелин Александр ЛьвовичПрофессор каф.физической химии НИТУ МИСИС

Входные требования

В разделах данного семестрового модуля содержатся как теоретическая, так и практическоориентированная направленность. Данный семестровый модуль связывает и одновременно развивает фундаментальную подготовку обучающихся с ее профессиональной направленностью

Для успешного освоения данного модуля обучающимися предварительно должны быть освоены модули: “Физика”, "Химия", "Фазовые равновесия и структурообразования", "Математический анализ",

Для освоения данного семестрового модуля обучающиеся должны знать:

фундаментальные разделы неорганической, органической и физической химии, их законы и методы, свойства химических элементов, соединений и материалов на их основе, закономерности структурообразования и фазовых превращений;

должны уметь:

на основе информационного поиска проводить расчеты основных физико-химических характеристик реакционных систем для определения возможности и интенсивности протекания в них различных превращений;

должны владеть навыком:

критического восприятия информации;

общения на иностранном языке для получения информации из зарубежных источников, расчета технологических процессов, использования методов структурного анализа и определения физических и физико-химических свойств материалов, техники проведения экспериментов

Содержание курса

Раздел 1 Общий термодинамический подход к описанию макросистем

Макросистемы – способы описания
Отличительные черты и особенности классического
термодинамического описания
Степень отклонения от равновесия – критерий
способов термодинамического описания
Необходимое условие для расширения
термодинамического описания на неравновесные системы

Раздел 2 Линейная термодинамика. Часть №1

Первый закон Онзагера
Второй закон Онзагера
Определение термодинамических сил.
Третий закон Онзагера

Раздел 3 Линейная термодинамика. Часть №2

Диффузионные задачи
Принцип Пригожина
Область нелинейных законов – универсальный критерий эволюции

Раздел 4 Самоорганизация. Диссипативные структуры

Увеличение степени порядка в неравновесных системах
Самоорганизация – эффект Бенара
Самоорганизация – эффект Тейлора
Самоорганизация – реакция Белоусова-Жаботинского

Раздел 5 Нелинейная термодинамика - динамические модели процессов с одной переменной

Динамические модели неравновесных процессов
Автокатализ, динамика популяций
Автокатализ с ветвлением, неравновесные фазовые переходы
Пример неравновесного фазового перехода. Ангармонический осциллятор

Профессии, специальности и направления подготовки	03.03.02 Физика
Область деятельности	Математические и естественные науки
Дата окончания записи	20.12.2023
Трудоёмкость в з.е.	2.0
Количество лекций	10
Дата ближайшего старта	11.09.2023
Дата окончания	20.01.2024
ID курса	49937ba140df47528073f0e551e31d14
К-во обучающихся на версии курса	2586
Язык	Русский
Длительность	10 недель
Сертификат	Есть
Версия	9