Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen
|
|
|
- Meta Kirchner
- vor 5 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen Jürgen Schnack Fakultät für Physik Universität Bielefeld schnack/ Info-Wochen, Physik, Universität Bielefeld 2. Juli 2018 Jahresbericht 201
2 ? Kühlen mit Molekülen Magnetisches Kühlen? Kühlschränke, na klar. Magnetisches Kühlen? Kühlen mit Molekülen? Was bringt das? Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 1/32
3 ? Temperatur? Was ist eigentlich Temperatur? Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 2/32
4 ? Temperatur? Wie funktioniert Ihr Kühlschrank? Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 3/32
5 ? Temperatur? Wie kommt man zu ganz tiefen Temperaturen? Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 4/32
6 ? Kühlen mit Molekülen Magnetisches Kühlen: Nobelpreis 1949 The Nobel Prize in Chemistry 1949 was awarded to William F. Giauque for his contributions in the field of chemical thermodynamics, particularly concerning the behaviour of substances at extremely low temperatures. Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 5/32
7 ? Kühlen mit Molekülen Magnetisches Kühlen: Geschichte W. F. Giauque and D. MacDougall, Phys. Rev. 43, 768 (1933). Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 6/32
8 ? Magnetokalorischer Effekt Wie funktioniert der Magnetokalorische Effekt? (1. einfach 2. physikalisch 3. unverständlich) Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 7/32
9 ? Magnetokalorischer Effekt Für Dummies: Rolle der Temperatur Temperatur Wackeln Wackeln = Unordnung: höhere Temperatur ergibt mehr Unordnung Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 8/32
10 ? Magnetokalorischer Effekt Für Dummies: Rolle des Magnetfeldes Magnetfeld Ausrichten Ausrichten = Antiwackeln = Ordnung: höheres Feld ergibt mehr Ordnung Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 9/32
11 ? Magnetokalorischer Effekt Für Dummies: Einfluss von Temperatur und Magnetfeld B T B T tiefere Temperatur = weniger Wackeln = stärkere Ausrichtung Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 10/32
12 ? Magnetokalorischer Effekt Für Dummies: Einfluss von Temperatur und Magnetfeld T B T B höheres Feld = weniger Wackeln = stärkere Ausrichtung Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 11/32
13 ? Magnetokalorischer Effekt Für Dummies: Einfluss von Temperatur und Magnetfeld T B B T weniger Wackeln bei niedrigem Feld = noch niedrigere Temperatur Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 12/32
14 ? Magnetokalorischer Effekt Für Dummies: Einfluss von Temperatur und Magnetfeld B T B T Ausschalten des Magnetfeldes bei gleich bleibendem Wackeln (Ordnung) führt zu einer Temperaturerniedrigung. Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 13/32
15 ? Magnetokalorischer Effekt Für Dummies: Wackeln und Ordnung Q B T Ordnung konstant, wenn keine Wärme Q übertragen wird (isoliert oder schnell), adiabatische Magnetisierungskühlung Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 14/32
16 ? Magnetokalorischer Effekt Jetzt das Ganze noch einmal, wie im Physikstudium Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 15/32
17 ? Der magnetokalorische Effekt Für Physikstudenten: Thermodynamische Statistik Kanonisches Ensemble: { } R = Z 1 exp( H /(k B T )), Z = Sp exp( H /(k B T )) B T Hamiltonoperator für Paramagneten im äußeren Magnetfeld: H = gµ B B s z Entropie (Unordnung): S(T, B) = k B Sp { )} R ln (R Adiabatisch (auch isentrop), d.h. S konstant ( ) T = T B S C ( ) S B T adiabatische Kühlrate Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 16/32
18 ? Der magnetokalorische Effekt Für Physikstudenten: MCE bei Paramagneten 2.0 t 1.5 T Paramagnet: S(T, B) = f(t/b) Adiabaten sind Geraden durch den Ursprung. Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 17/32
19 ? Der magnetokalorische Effekt Für Physikstudenten: MCE bei ferromagnetischen Dimeren T a Die ferromagnetische Wechselwirkung kann den Anstieg bei B = 0 vergrößern. Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 18/32
20 ? Der magnetokalorische Effekt Für Physikstudenten: MCE bei ferromagnetischen Dimeren T Aktuelle Forschung! a Die ferromagnetische Wechselwirkung kann den Anstieg bei B = 0 vergrößern. Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 19/32
21 ? Der magnetokalorische Effekt Für Physikstudenten: MCE bei antiferromagnetischen Dimeren a b T d c Die antiferromagnetische Wechselwirkung führt zu hohen Kühlraten bei Feldern B 0. Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 20/32
22 ? Der magnetokalorische Effekt Für Physikstudenten: MCE bei antiferromagnetischen Dimeren T Aktuelle Forschung! a d c b Die antiferromagnetische Wechselwirkung führt zu hohen Kühlraten bei Feldern B 0. Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 21/32
23 à á á à p? 6... Molekule... Wir untersuchen magnetische Molekule auf ihre magnetokalorischen Eigenschaften... Jurgen Schnack, Magnetische Kuhlschr anke fur tiefste Temperaturen 22/32
24 à á á à p? Thank God, we have computers 6... mit machtigen Computern 128 cores, 384 GB RAM Jurgen Schnack, Magnetische Kuhlschr anke fur tiefste Temperaturen 23/32
25 à á á à p? Thank God, we have computers 6... mit machtigen Computern Quantenmechanik: 4. Semester Thermodynamik: 5. Semester Sie durfen auf diesem Computer spielen: > 8. Semester 128 cores, 384 GB RAM Manchmal reicht das nicht! Jurgen Schnack, Magnetische Kuhlschr anke fur tiefste Temperaturen 24/32
26 ? Ganz große Lösung Manchmal muss es einfach die ganz große Lösung sein! Supercomputer SuperMUC am Leibniz-Rechenzentrum in Garching: 3 PFLOPS/s, mehr als 150,000 Intel-Prozessor-Cores (Xeon E5) Noch haben wir 2 Millionen CPU-Stunden, aber für Sie würden wir auch neue einwerben. Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 25/32
27 ? Alles klar? Alles klar? Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 26/32
28 ? Alles klar? Ja? Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 27/32
29 ? Alles klar? Dann fangen Sie doch bei uns an! Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 28/32
30 ? Alles klar? Wir brauchen Leute, die uns weiter helfen. Wir sind nicht mehr so sicher... Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 29/32
31 ? Alles klar? Moderne Thermodynamische Statistik Temperatur ist eine Eigenschaft des thermischen Gleichgewichts Thermisches Gleichgewicht z.b. durch Mischen Aber, existiert das thermische Gleichgewicht überhaupt? Entropie S steigt bis zum Erreichen des thermischen Gleichgewichts (Zeitpfeil) Fundamentale physikalische Gesetze sind zeitumkehrinvariant! Wie äquilibrieren kleine abgeschlossene Quantensysteme? Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 30/32
32 ? Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Das war s: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit (Sie haben s geschafft!) Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 31/32
33 ? Information Molecular Magnetism Web Highlights. Tutorials. Who is who. Conferences. Jürgen Schnack, Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen 32/32
Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen
Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen Jürgen Schnack Fakultät für Physik Universität Bielefeld http://obelix.physik.uni-bielefeld.de/ schnack/ Herbstakademie, Physik, Universität Bielefeld
Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen
Magnetische Kühlschränke für tiefste Temperaturen Jürgen Schnack Fakultät für Physik Universität Bielefeld http://obelix.physik.uni-bielefeld.de/ schnack/ Herbstakademie, Physik, Universität Bielefeld
Statistische Physik - Theorie der Wärme (PD Dr. M. Falcke) Übungsblatt 12: Ferromagnet
Freie Universität Berlin WS 2006/2007 Fachbereich Physik 26.01.2007 Statistische Physik - heorie der Wärme PD Dr. M. Falcke) Übungsblatt 12: Ferromagnet Aufgabe 1 6 Punkte) Ein ferromagnetisches System
Informationen. Anmeldung erforderlich: ab :00 bis spätestens :00
10 Informationen Anmeldung erforderlich: ab 1.3. 16:00 bis spätestens 8. 3. 09:00 online im TISS (i (tiss.tuwien.ac.at) i Tutorium: Fr. 10:00 11:00, 11:00, Beginn: 15.3.2013 Gruppeneinteilung wird auf
Physikdepartment. Ferienkurs zur Experimentalphysik 4. Daniel Jost 10/09/15
Physikdepartment Ferienkurs zur Experimentalphysik 4 Daniel Jost 10/09/15 Inhaltsverzeichnis Technische Universität München 1 Kurze Einführung in die Thermodynamik 1 1.1 Hauptsätze der Thermodynamik.......................
Thermodynamik 2. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik. Entropie. Die statistische Definition der Entropie.
Thermodynamik 2. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik. Entropie. Die statistische Definition der Entropie. Die Hauptsätze der Thermodynamik Kurze Zusammenfassung der Hauptsätze 0. Hauptsatz: Stehen zwei
Erreichte Punktzahlen: Die Bearbeitungszeit beträgt 3 Stunden.
Fakultät für Physik der LMU München Prof. Ilka Brunner Vorlesung T4p, WS08/09 Klausur am 11. Februar 2009 Name: Matrikelnummer: Erreichte Punktzahlen: 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 2.4 Hinweise Die Bearbeitungszeit
Boltzmanns Traum: Statistische Physik auf dem Computer
Boltzmanns Traum: Statistische Physik auf dem Computer Institut für Physik Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Übersicht Entropie: Was? Wieso? Wozu? Ein Lernprogramm: Von der Mechanik zur Thermodynamik
Die Carnot-Maschine SCHRITT III. Isotherme Kompression bei einer Temperatur T 2 T 2. Wärmesenke T 2 = konstant. Nicolas Thomas
Die Carnot-Maschine SCHRITT III Isotherme Kompression bei einer Temperatur T 2 T 2 Wärmesenke T 2 = konstant Die Carnot-Maschine SCHRITT IV Man isoliert das Gas wieder thermisch und drückt den Kolben noch
Werner Langbein. Thermodynamik. Gleichgewicht, Irreversible Prozesse, Schwankungen. Verlag Harri Deutsch
Werner Langbein Thermodynamik Gleichgewicht, Irreversible Prozesse, Schwankungen Verlag Harri Deutsch Einleitung 1 1 Gleichgewichtsthermodynaimiik 3 1 Thermodynamische Systeme 5 1.1 Geometrie und Inventar
Musavilari.ir God and his Attributes 1 Musavilari.ir God and his Attributes 3 Musavilari.ir God and his Attributes 5 Musavilari.ir God and his Attributes 7 Musavilari.ir God and his Attributes 9 Musavilari.ir
Theoretische Physik 25. Juli 2013 Thermodynamik und statistische Physik (T4) Prof. Dr. U. Schollwöck Sommersemester 2013
Theoretische Physik 25. Juli 2013 Thermodynamik und statistische Physik (T4) Klausur Prof. Dr. U. Schollwöck Sommersemester 2013 Matrikelnummer: Aufgabe 1 2 3 4 5 6 Summe Punkte Note: WICHTIG! Schreiben
Marius Sparn. 28. Oktober 2016
Marius Sparn Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg Fakultät für Physik und Astronomie Seminar: Quantenmechanik Wintersemester 2016/17 Prof. Dr. Wolschin 28. Oktober 2016 Inhaltsverzeichnis Einleitung Niederdimensionale
PROBLEME AUS DER PHYSIK
Helmut Vogel PROBLEME AUS DER PHYSIK Aufgaben und Lösungen zur 16. Auflage von Gerthsen Kneser Vogel Physik Mit über 1100 Aufgaben, 158 Abbildungen und 16 Tabellen Springer-Verlag Berlin Heidelberg New
Magnetismus der Materie. Bernd Fercher David Schweiger
Magnetismus der Materie Bernd Fercher David Schweiger Einleitung Erste Beobachtunge in China und Kleinasien Um 1100 Navigation von Schiffen Magnetismus wird durch Magnetfeld beschrieben dieses wird durch
Statistische Physik I
Statistische Physik I 136.020 SS 2010 Vortragende: C. Lemell, S. YoshidaS http://dollywood.itp.tuwien.ac.at/~statmech Übersicht (vorläufig) 1) Wiederholung Begriffsbestimmung Eulergleichung 2) Phänomenologische
T4p: Thermodynamik und Statistische Physik Prof. Dr. H. Ruhl Übungsblatt 8 Lösungsvorschlag
T4p: Thermodynamik und Statistische Physik Pro Dr H Ruhl Übungsblatt 8 Lösungsvorschlag 1 Adiabatengleichung Als adiabatische Zustandssänderung bezeichnet man einen thermodynamischen organg, bei dem ein
Inhalt. Vorwort v. Liste der wichtigsten verwendeten Symbole und Abkürzungen xiii. Einleitung 1
Inhalt Vorwort v Liste der wichtigsten verwendeten Symbole und Abkürzungen xiii Einleitung 1 1 Grundlagen der Statistischen Physik 5 1.1 Zustände in der Quantenmechanik 5 1.1.1 Zustände, Observable, Erwartungswerte
Erreichte Punktzahlen: Die Bearbeitungszeit beträgt 3 Stunden.
Fakultät für Physik der LMU München Prof. Ilka Brunner Michael Kay Vorlesung T4, WS11/12 Klausur am 18. Februar 2012 Name: Matrikelnummer: Erreichte Punktzahlen: 1 2 3 4 5 6 Hinweise Die Bearbeitungszeit
Kapitel 8. Statistik von Quantensystemen. 8.1 Statistischer Operator
Kapitel 8 Statistik von Quantensystemen Einige Vorbemerkungen sollen dazu dienen, die Statistik eines Quantensystems besser zu durchdringen. Insbesondere verdient die statistische Interpretation der Quantenmechanik
Das Ideale Gas Kinetische Gastheorie (auf atomarer Ebene)
Das Ideale Gas Kinetische Gastheorie (auf atomarer Ebene) Wir haben gesehen, dass ein sogenanntes 'ideales Gas' durch die Zustandsgleichung pv = νr T [1] beschrieben wird; wir wollen nun verstehen, welchen
Alles ist magnetisch manchmal muss man nachhelfen
Alles ist magnetisch manchmal muss man nachhelfen Jürgen Schnack Fakultät für Physik Universität Bielefeld http://obelix.physik.uni-bielefeld.de/ schnack/ Kinderuni, 17. Februar 2012 ? Physiker I Physiker
Inhaltsangabe zu den Systemvoraussetzungen:
Inhaltsangabe zu den Systemvoraussetzungen: Seite 2 bis 1.500 Wohneinheiten und bis 2 Seite 3 bis 1.500 Wohneinheiten und bis 5 Seite 4 bis 5.000 Wohneinheiten und mehr als 10 Seite 5 bis 15.000 Wohneinheiten
Hauptsätze der Thermodynamik
Platzhalter für Bild, Bild auf Titelfolie hinter das Logo einsetzen Hauptsätze der Thermodynamik Dominik Pfennig, 31.10.2012 Inhalt 0. Hauptsatz Innere Energie 1. Hauptsatz Enthalpie Satz von Hess 2. Hauptsatz
Blick ins Innere von Magneten
Blick ins Innere von Magneten Michael Loewenhaupt, TU Dresden Physik am Samstag 14.12.2002 14. Dezember 2002 Prof. M. Loewenhaupt, Physik am Samstag 1 Magnetfeld der Erde Eisen im Innern, aber:... zu heiss!
Thermodynamik Hauptsatz
Thermodynamik. Hauptsatz Inhalt Wärmekraftmaschinen / Kälteprozesse. Hauptsatz der Thermodynamik Reversibilität Carnot Prozess Thermodynamische Temperatur Entropie Entropiebilanzen Anergie und Exergie
Thermodynamik I PVK - Tag 2. Nicolas Lanzetti
Thermodynamik I PVK - Tag 2 Nicolas Lanzetti Nicolas Lanzetti 05.01.2016 1 Heutige Themen Carnot; Wirkungsgrad/Leistungsziffer; Entropie; Erzeugte Entropie; Isentroper Wirkungsgrad; Isentrope Prozesse
Magnetische Moleküle sind die Bits von morgen aus Kunststoff?
Magnetische Moleküle sind die Bits von morgen aus Kunststoff? Jürgen Schnack Fachbereich Physik - Universität Osnabrück http://obelix.physik.uni-osnabrueck.de/ schnack/ 25. Juni 2002 unilogo-m-rot.jpg
Gedehnt und gemessen, erinnert und vergessen: Die Zeit aus physikalischer Sicht
Gedehnt und gemessen, erinnert und vergessen: Die Zeit aus physikalischer Sicht Uwe-Jens Wiese Albert Einstein Center for Fundamental Physics Institut für Theoretische Physik, Universität Bern Senioren
Probeklausur STATISTISCHE PHYSIK PLUS
DEPARTMENT FÜR PHYSIK, LMU Statistische Physik für Bachelor Plus WS 2011/12 Probeklausur STATISTISCHE PHYSIK PLUS NAME:... MATRIKEL NR.:... Bitte beachten: Schreiben Sie Ihren Namen auf jedes Blatt; Schreiben
Drei Beschreibungsebenen der Thermodynamik
F. Herrmann Drei Beschreibungsebenen der Thermodynamik 1 1. Molekularkinetische Ebene 2. Statistische Ebene geeignet, wenn alle Teilchen dasselbe machen 3. Phänomenologische Ebene 4. Folgerungen 2 1. Molekularkinetische
Moderne Theoretische Physik IIIb 2019
Karlsruher Institut für Technologie Institut für Theorie der Kondensierten Materie Moderne Theoretische Physik IIIb 09 Prof Dr Alexander Mirlin Lösungen zu Blatt PD Dr Igor Gornyi, Dr Stefan Rex Besprechung:
4.6.5 Dritter Hauptsatz der Thermodynamik
4.6 Hauptsätze der Thermodynamik Entropie S: ds = dq rev T (4.97) Zustandsgröße, die den Grad der Irreversibilität eines Vorgangs angibt. Sie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems. Vorgänge finden
Thermodynamik I - Übung 10. Nicolas Lanzetti
Thermodynamik I - Übung 10 Nicolas Lanzetti Nicolas Lanzetti 11.12.2015 1 Heutige Themen Zusammenfassung letzter Woche; Die Exergie einer Strömung; Die Exergiebilanz für offene Systeme; Isentrope Prozesse.
Symmetrien. Department of Physics University of Bielefeld Germany schnack/
Symmetrien Jürgen Schnack Department of Physics University of Bielefeld Germany http://obelix.physik.uni-bielefeld.de/ schnack/ Preisverleihung Mathematikolympiade Kreis Gütersloh Städtisches Gymnasium
Statistik und Thermodynamik
Klaus Goeke Statistik und Thermodynamik Eine Einführung für Bachelor und Master STUDIUM VIEWEG+ TEUBNER Inhaltsverzeichnis I Grundlagen der Statistik und Thermodynamik 1 1 Einleitung 3 2 Grundlagen der
Statistische Thermodynamik des Nichtgleichgewichts
D. N. SUBAREW Statistische Thermodynamik des Nichtgleichgewichts Autorisierte Übersetzung In deutscher Sprache herausgegeben von Dr. G. Röpke Mit 2 Abbildungen A K A D E M I E - V E R L A G ' 1976 B E
1. Thermodynamik magnetischer Systeme
1. Thermodynamik magnetischer Systeme 1 1.1 Thermodynamische Potentiale 2 1.2 Magnetische Modellsysteme G. Kahl (Institut für Theoretische Physik) Statistische Physik II Kapitel 1 5. April 2013 1 / 15
Thermodynamik un Statistische Mechanik
Theoretische Physik Band 9 Walter Greiner Ludwig Neise Horst Stöcker Thermodynamik un Statistische Mechanik Ein Lehr- und Übungsbuch Mit zahlreichen Abbildungen, Beispiele n und Aufgaben mit ausführlichen
Grundlagen der Physik 2 Schwingungen und Wärmelehre Othmar Marti.
(c) Ulm University p. 1/1 Grundlagen der Physik 2 Schwingungen und Wärmelehre 10. 05. 2007 Othmar Marti othmar.marti@uni-ulm.de Institut für Experimentelle Physik Universität Ulm (c) Ulm University p.
Thermodynamik. Christian Britz
Hauptsätze der Klassische nanoskaliger Systeme 04.02.2013 Inhalt Einleitung Hauptsätze der Klassische nanoskaliger Systeme 1 Einleitung 2 Hauptsätze der 3 4 Klassische 5 6 7 nanoskaliger Systeme 8 Hauptsätze
PC I Seminar Benjamin Smith. Erzeugung von Tiefsttemperaturen/Adiabatische Entmagnetisierung T= 0?
PC I Seminar Benjamin Smith Erzeugung von Tiefsttemperaturen/Adiabatische Entmagnetisierung T= 0? Inhalt Der Absolute Nullpunkt Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik/ das Nernstsche Wärmetheorem Energetische
Thermodynamik und Statistische Mechanik
Theoretische Physik Band 9 Walter Greiner Ludwig Neise Horst Stöcker Thermodynamik und Statistische Mechanik Ein Lehr- und Übungsbuch Mit zahlreichen Abbildungen, Beispielen und Aufgaben mit ausführlichen
Atom-, Molekül- und Festkörperphysik
Atom-, Molekül- und Festkörperphysik für LAK, SS 2013 Peter Puschnig basierend auf Unterlagen von Prof. Ulrich Hohenester 11. Vorlesung, 4.7. 2013 Para-, Dia- und Ferromagnetismus Isingmodell, Curietemperatur,
Kompressible Gasdynamik
Hauptseminar Lineare und Nichtlineare Wellenphänomene 14. Januar 2013 Inhaltsverzeichnis 1 Thermodynamische Grundlagen 2 Bewegungsgleichungen 3 Konstruktion der Charakteristiken Allgemeine Konstruktion
Nachtrag zu 11: 11.6.Statistische Physik: Entropie, Boltzmann-Verteilung
Nachtrag zu 11: 11.6.Statistische Physik: Entropie, Boltzmann-Verteilung Ludwig Boltzmann 1860: Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung 1865: Clausius, thermodynamische Entropie, 2. Hauptsatz: Entropie
Kapitel 3. Statistische Definition der Entropie. 3.1 Ensemble aus vielen Teilchen
Kapitel 3 Statistische Definition der Entropie 3.1 Ensemble aus vielen Teilchen Die Überlegungen dieses Abschnitts werden für klassische Teilchen formuliert, gelten sinngemäß aber genauso auch für Quantensysteme.
Kühlung: Verdampfer-Kühlschrank: Das Arbeitsgas muss sich bei der gewünschten Temperatur verflüssigen lassen. (Frigen, NH 3, SO 2, Propan)
Kühlung: Verdampfer-Kühlschrank: Das Arbeitsgas muss sich bei der gewünschten Temperatur verflüssigen lassen. (Frigen, NH 3, SO 2, Propan) Ein Kompressor komprimiert das Gas. Bei Abkühlung auf Raumtemperatur
Einführung in die Physikalische Chemie: Inhalt. Einführung in die Physikalische Chemie:
Einführung in die Physikalische Chemie: Inhalt Einführung in die Physikalische Chemie: Inhalt Kapitel 9: Prinzipien der Thermodynamik Inhalt: 9.1 Einführung und Definitionen 9.2 Der 0. Hauptsatz und seine
Thermodynamik I - Übung 7. Nicolas Lanzetti
Thermodynamik I - Übung 7 Nicolas Lanzetti Nicolas Lanzetti 13.11.2015 1 Heutige Themen Zusammenfassung letzter Woche; Die Entropie; Die T ds-gleichungen; Die erzeugte Entropie; Isentroper Wirkungsgrad;
2 Grundbegriffe der Thermodynamik
2 Grundbegriffe der Thermodynamik 2.1 Thermodynamische Systeme (TDS) Aufteilung zwischen System und Umgebung (= Rest der Welt) führt zu einer Klassifikation der Systeme nach Art der Aufteilung: Dazu: adiabatisch
Übungen zur Theoretischen Physik F SS Ideales Boltzmann-Gas: ( =25 Punkte, schriftlich)
Karlsruher Institut für Technologie Institut für Theorie der Kondensierten Materie Übungen zur Theoretischen Physik F SS 2016 Prof. Dr. A. Shnirman Blatt 2 Dr. B. Narozhny, Dipl.-Phys. P. Schad Lösungsvorschlag
Klausur zur Statistischen Physik SS 2013
Klausur zur Statistischen Physik SS 2013 Prof. Dr. M. Rohlfing Die folgenden Angaben bitte deutlich in Blockschrift ausfüllen: Name, Vorname: geb. am: in: Matrikel-Nr.: Übungsgruppenleiter: Aufgabe maximale
Berechnung von Zustandsgrößen für ideale Gas im geschlossenen und offenen System
Was Sie im letzten Lehrabschnitt gelernt haben 1 Einordnen von thermodynamischen Prozessen Berechnung von Zustandsgrößen für ideale Gas im geschlossenen und offenen System Aussage und mathematische Formulierung
Propädeutischen Fächer
Studienplan für die Propädeutischen Fächer und die Zusatzfächer angeboten von der Math.-Natw. Fakultät im Rahmen eines Bachelor of Science oder für andere Studiengänge mit diesen Programmen Zusatzfächer
6.2 Zweiter HS der Thermodynamik
Die Änderung des Energieinhaltes eines Systems ohne Stoffaustausch kann durch Zu-/Abfuhr von Wärme Q bzw. mechanischer Arbeit W erfolgen Wird die Arbeit reversibel geleistet (Volumenarbeit), so gilt W
Auf Ehrenfest geht eine nützliche Klassifikation der Phasenübergänge zurück. Nach dieser Klassifikation
IV Phasenübergänge 1 Ehrenfestklassifikation Auf Ehrenfest geht eine nützliche Klassifikation der Phasenübergänge zurück. Nach dieser Klassifikation spricht man von Phasenübergänge thermische Anomalie
Thermodynamik und Statistische Mechanik WS2014/2015
Thermodynamik und Statistische Mechanik WS2014/2015 Martin E. Garcia Theoretische Physik, FB 10, Universität Kassel Email: garcia@physik.uni-kassel.de Vorlesungsübersicht 1) Einführung: -Makroskopische
Der Maxwellsche Dämon. Von René Florin Wegner
Der Maxwellsche Dämon Proseminar Sommersemester 2010 Von René Florin Wegner Inhaltsangeabe Einleitung, Das Gedankenexperiment Geschichte (des Maxwellschen Dämons) Grundlagen (Thermodynamik) Ratsche mit
Spielst du noch oder rechnest du schon?
Spielst du noch oder rechnest du schon? Mit Spielkonsole und Co. zum Supercomputer der Zukunft Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik Fachhochschule Bielefeld University of Applied Sciences
Prof. Dr. Hans-Christoph Mertins
Physik I+II Prof. Dr. Hans-Christoph Mertins Umfang Biomedizintechnik 2 Semester Modul Physik I+II Lasertechnik 3 Semester Module Physik I+II und Physik III Vorlesung 4h / Wo Übung 1h / Wo, evtl. in halber
Repetitorium QM 1 - Tag 5
Thermodynamik und 4. März 2016 Inhaltsverzeichnis 1 Thermodynamik Hauptsätze der Thermodynamik 2 Zustandsgrößen Thermodynamik Hauptsätze der Thermodynamik Ziel: Beschreibung des makroskopischen Gleichgewichtszustandes
Onsagersche Gleichung. Energetische Beziehungen
Onsagersche Gleichung. Energetische Beziehungen R I 4 V t t 1 r 8... D A p l J LX c x Zustandsgrössen sind Grössen, die zur Beschreibung des Zustandes eines stofflichen Systems dienen, T, V, p, m,... T,
Magnetismus. Prof. DI Michael Steiner
Magnetismus Prof. DI Michael Steiner www.htl1-klagenfurt.at Magnetismus Natürlicher Künstlicher Magneteisenstein Magnetit Permanentmagnete Stabmagnet Ringmagnet Hufeisenmagnet Magnetnadel Temporäre Magnete
Propädeutischen Fächer
Auszug aus dem Studienplan für die Propädeutischen Fächer und die Zusatzfächer angeboten von der Math.-Natw. Fakultät im Rahmen eines Bachelor of Science oder für andere Studiengänge mit diesen Programmen
100 Jahre nach Boltzmann - wie steht es um die Grundlagen der Thermodynamik? Jochen Gemmer Osnabrück,
100 Jahre nach Boltzmann - wie steht es um die Grundlagen der Thermodynamik? Jochen Gemmer Osnabrück, 28.10.2004 Primäres Gesetz oder angepaßte Beschreibung? Quantenmechanik: Klassische Mechanik: i h h2
Kurze Einführung in die Thermodynamik mit Begriffsklärungen
Kurze Einführung in die Thermodynamik mit Begriffsklärungen Gliederung 1. Begriffsklärungen 2. Energieumwandlungen 3. Molare Volumenarbeit 4. Hauptsätze der Thermodynamik 5. Quellen 1. Begriffsklärungen
5.6 Zusammenfassung / Merkpunkte zu Kapitel 5: Thermodynamisches Gleichgewicht
5.6 Zusammenfassung / Merkpunkte zu Kapitel 5: Thermodynamisches Gleichgewicht Ein Teilchen, oder auch ein ganzes System von Teilchen, befindet sich im Gleichgewicht, falls sich "nichts" mehr ändert. Bei
Klassische Phasenübergänge Kritisches Verhalten Quantenphasenübergänge Quantenkritische Region Experiment Erklärungsversuche Anwendungen
Quantenkritikalität Michaela Altmeyer 06.07.2011 Gliederung Klassische Phasenübergänge Kritisches Verhalten Quantenphasenübergänge Quantenkritische Region Experimenteller Nachweis Erklärungsversuche (Mögliche)
Höhere Experimentalphysik 1
Höhere Experimentalphysik 1 Institut für Angewandte Physik Goethe-Universität Frankfurt am Main 8. Vorlesung 13.01.2017 Prüfung Postersession Thema soll innerhalb von Zweiergruppen bearbeitet werden Themenvergabe:
Die Innere Energie U
Die Innere Energie U U ist die Summe aller einem System innewohnenden Energien. Es ist unmöglich, diese zu berechnen. U kann nicht absolut angegeben werden! Differenzen in U ( U) können gemessen werden.
3. Thermodynamik Thermodynamik für Flüssigkeiten Thermodynamik für magnetische Systeme
3. hermodynamik 1 3.1 hermodynamik für Flüssigkeiten 2 3.2 hermodynamik für magnetische Systeme 3 3.3 Koexistenzbedingungen, Phasenregel von Gibbs 4 3.4 hermodynamische Relationen 5 3.5 heorie von Lee
Physikalisches Fortgeschrittenenpraktikum Spezifische Wärme. Vorbereitung. 1 Thermodynamische Grundlagen. 1.1 Die spezifische Wärme eines Festkörpers
Physikalisches Fortgeschrittenenpraktikum Spezifische Wärme Vorbereitung Armin Burgmeier Robert Schittny In diesem Versuch wollen wir die spezifische Wärme eines Festkörpers, in unserem Fall Dysprosium,
Winter-Semester 2017/18. Moderne Theoretische Physik IIIa. Statistische Physik
Winter-Semester 2017/18 Moderne Theoretische Physik IIIa Statistische Physik Dozent: Alexander Shnirman Institut für Theorie der Kondensierten Materie Do 11:30-13:00, Lehmann Raum 022, Geb 30.22 http://www.tkm.kit.edu/lehre/
Ising Modell I - Grundlagen und Lösung in einer Dimension
Ising Modell I - Grundlagen und Lösung in einer Dimension Seminar zur Theorie der Teilchen und Felder Westfälische Wilhelms-Universität Münster MSc Physik 5. Dezember 2011 Patrick Hamers Inhaltsverzeichnis
Zusatzfächer in Physik
UNIVERSITÉ DE FRIBOURG SUISSE FACULTÉ DES SCIENCES UNIVERSITÄT FREIBURG SCHWEIZ MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHE FAKULTÄT Auszug aus dem Studienplan für die propädeutischen Fächer und die Zusatzfächer
Gasdynamik Tatjana Winkler Johannes Gutenberg Universität
1 Gasdynamik Tatjana Winkler 16.01.2017 Johannes Gutenberg Universität 2 Inhaltsverzeichnis 1. Thermodynamik 2. Bewegungsgleichung 3.Methode der Charakteristiken Konstruktion für die Bewegung eines 1 dimensionalen
UNIVERSITÉ DE FRIBOURG SUISSE FACULTÉ DES SCIENCES. propädeutischen Fächer
UNIVERSITÉ DE FRIBOURG SUISSE FACULTÉ DES SCIENCES UNIVERSITÄT FREIBURG SCHWEIZ MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHE FAKULTÄT Auszug aus dem Studienplan für die propädeutischen Fächer und die Zusatzfächer
Der Zweite Hauptsatz der TD- Lernziele
Der Zweite Hauptsatz der D- Lernziele o Einleitung o Entropie (Definition, Entropie als Zustandsfunktion, die Clausius sche Ungleichung) o Der Zweite Hauptzatz der D o Die Entropieänderungen bei speziellen
Thermodynamik und Statistische Physik
Jürgen Schnakenberg Thermodynamik und Statistische Physik Einführung in die Grundlagen der Theoretischen Physik mit zahlreichen Übungsaufgaben 2., durchgesehene Auflage )WILEY-VCH Inhaltsverzeichnis 1
22. Entropie; Zweiter Hauptsatz der Wärmelehre
22. Entropie; Zweiter Hauptsatz der Wärmelehre Nicht alle Prozesse, die dem Energiesatz genügen, finden auch wirklich statt Beispiel: Um alle Energieprobleme zu lösen, brauchte man keine Energie aus dem
3 Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik
3 Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik 3.1 Der Begriff der inneren Energie Wir betrachten zunächst ein isoliertes System, d. h. es können weder Teilchen noch Energie mit der Umgebung ausgetauscht werden.
Physik 1 für Chemiker und Biologen 13. Vorlesung
Physik 1 für Chemiker und Biologen 13. Vorlesung 30.01.2017 Diese Woche (30.1.-3.2.): Vorlesung heute: o Thermodynamik & statistische Physik o Kurzer Ausblick: Spezielle Relativitätstheorie Übungen: Besprechung
1 Massenwirkungsgesetz
1 Massenwirkungsgesetz Zeige: Bei konstantem Druck und konstanter emperatur gilt für chemische Reaktionen der Art a 1 A 1 + a A + : : : a L A L b 1 B 1 + b B + : : : b R B R : K c (A i ) ai c (B j ) bj
Entropie. Einführung in grundlegende Begrie und formale Herleitung. Alexander Erlich. B. Sc. Physik, 4.
Statistische Herleitung der und Anwendungen Einführung in grundlegende Begrie und formale Herleitung alexander.erlich@gmail.com B. Sc. Physik, 4. Semester www.airlich.de Statistische Herleitung der und
Erinnerung an die Thermodynamik
2 Erinnerung an die Thermodynamik 2.1 Erinnerung an die Thermodynamik Hauptsätze der Thermodynamik Thermodynamische Potentiale 14 2 Erinnerung an die Thermodynamik 2.1 Thermodynamik: phänomenologische
Bernard Diu / Claudine Guthmann Danielle Lederer / Bernard Roulet. Ein Lehrbuch mit Übungen Übersetzt aus dem Französischen von Freimut Marschner
Bernard Diu / Claudine Guthmann Danielle Lederer / Bernard Roulet Grundlagen der Statistischen Physik Ein Lehrbuch mit Übungen Übersetzt aus dem Französischen von Freimut Marschner w DE G Walter de Gruyter
Wärmelehre Zustandsänderungen ideales Gases
Wärmelehre Zustandsänderungen ideales Gases p Gas-Gleichung 1.Hauptsatz p V = N k B T U Q W p 1 400 1 isobar 300 200 isochor isotherm 100 p 2 0 2 adiabatisch 0 1 2 3 4 5 V V 2 1 V Bemerkung: Mischung verschiedener
Einführung in die Theorie des Magnetismus Projekte
Universität Osnabrück E.i.d.T.d. Magnetismus Apl. Prof. Dr. Jürgen Schnack Fachbereich Physik WS 2004/2005 jschnack@uos.de Einführung in die Theorie des Magnetismus Projekte 1 D1 Bundle Roman Schnalle
Lasercooling. Christoph Grzeschik. 03. Juni 2009
Lasercooling Christoph Grzeschik 03. Juni 2009 1 Motivation und Grundlagen 2 Dopplerkühlen 3 Magneto-optische Fallen 4 Polarisationsgradienten Kühlen (Sisyphus) Problemstellung Kontrolle von geladenen
2. Thermische Übergänge 2.1 Zustandsbereiche und thermische Umwandlungen
. Thermische Übergänge.1 Zustandsbereiche und thermische Umwandlungen Zustände eines Einstoffsystems (Normaldruck) fest Ordnung flüssig Kristall Tm, TK smektisch anisotropes Glas Tg (Elastomer) Unordnung
Hochschule Düsseldorf University of Applied Sciences. 13. April 2016 HSD. Energiespeicher. Thermodynamik
13. April 2016 Energiespeicher Thermodynamik Prof. Dr. Alexander Braun // Energiespeicher // SS 2016 26. April 2017 Thermodynamik Grundbegriffe Prof. Dr. Alexander Braun // Energiespeicher // SS 2017 26.
Inhaltsangabe zu den Systemvoraussetzungen:
Inhaltsangabe zu den Systemvoraussetzungen: Seite 2 bis 1.500 Wohneinheiten und bis 2 Seite 3 bis 1.500 Wohneinheiten und bis 5 Seite 4 bis 5.000 Wohneinheiten und mehr als 10 Seite 5 bis 15.000 Wohneinheiten
Materie im Magnetfeld
. Stromschleifen - Permanentmagnet Materie im Magnetfeld EX-II SS007 = > µmag = I S ˆn S = a b µ bahn = e m L µ spin = e m S Stromschleife im Magnetfeld Magnetisierung inhomogenes Magnetfeld = D = µmag
Physikalische Chemie Physikalische Chemie I SoSe 2009 Prof. Dr. Norbert Hampp 1/9 1. Das Ideale Gas. Thermodynamik
Prof. Dr. Norbert Hampp 1/9 1. Das Ideale Gas Thermodynamik Teilgebiet der klassischen Physik. Wir betrachten statistisch viele Teilchen. Informationen über einzelne Teilchen werden nicht gewonnen bzw.
Der Zustand eines Systems ist durch Zustandsgrößen charakterisiert.
Grundbegriffe der Thermodynamik Die Thermodynamik beschäftigt sich mit der Interpretation gegenseitiger Abhängigkeit von stofflichen und energetischen Phänomenen in der Natur. Die Thermodynamik kann voraussagen,
Elektrizitätslehre und Magnetismus
Elektrizitätslehre und Magnetismus Othmar Marti 8. 6. 29 Institut für Experimentelle Physik Physik, Wirtschaftsphysik und Lehramt Physik Seite 2 Physik Elektrizitätslehre und Magnetismus 8. 6. 29 Exkursion
Das ferromagnetische Curie Weiss Modell 1
Das ferromagnetische Curie Weiss Modell 1 Vorbemerkung In der Statistischen Physik können magnetische Materialien als System von miteinander wechselwirkender Elementarmagneten, sogenannter Spins, beschrieben
Physikalische Grundlagen der Magnetresonanz-Tomographie MRT
Physikalische Grundlagen der Magnetresonanz-Tomographie MRT http://www.praxis-nuramed.de/images/mrt_3_tesla.png Seminarvortrag am 30.05.2016 von Nanette Range MRT Bilder Nanette Range 30.05.2016 2 Motivation