Termodynamik och statistisk fysik F3, inlämningsuppgifter

Två inlämningsuppgifter om vardera 8 poäng kommer att ges under kursens gång.

Avsikten med inlämningsuppgifterna är att du skall få träning i problemlösning. Du behöver använda datorer och det kan vara lämpligt att söka mer information i vetenskapliga tidskrifter.

För full poäng krävs korrekt lösning. Presentationen skall vara klar men det krävs ingen lång essä. Det skall vara enkelt att följa argumenteringen och härledningarna. Antaganden, resultat och referenser till material du har utnyttjat skall klart anges. Ingen programkod skall lämnas in.

Du får gärna samarbeta men var och en skall lämna in en rapport. Tag gärna en kopia av din rapport då den inte kommer att returneras.

Inl. uppg. 1: Experimentell test av Sackur-Tetrode ekvationen

Avsikten med uppgiften är att testa giltigheten av Boltzmanns statistiska definition av entropin genom att dels teoretiskt beräkna den för en klassisk idealgas och dels bestämma den termodynamiskt för motsvarande system med hjälp av experimentellt uppmätta värden.

Uppgiften finns tillgänglig på nätet. Experimentellt fastställda termodynamiska värden för argon, krypton och syre finns också att tillgå, liksom spektroskopiska värden för syre.

Inlämningsuppgift 1 är färdigrättad och en postscriptfil med resultaten finns tillgänglig.

Inl. uppg. 2: Stabilitet för vita dvärgstjärnor.

I denna uppgift skall du bestämma stabiliteten för vita dvärgstjärnor, kalla astronomiska objekt med extremt hög täthet. Stabiliteten bestäms av ett samspel mellan den attraktiva gravitationskraften och trycket från elektronerna. Det senare måste behandlas kvantmekaniskt och relativistiskt. Om massan är för stor blir gravitationen övermäktig och stjärnan kan då helt kollapsa och möjligtvis bilda ett svart hål.

Uppgiften finns tillgänglig på nätet. Ref. [1] kommer att delas ut på föreläsningen den 1 dec.