4.1 Càlcul de valors mitjans
4.2 Connexió amb la Termodinàmica Ill
4.3 Fluctuacions
5. Exemples: gas ideal i problemes d'ocupació zero/un
5.1 Gas ideal
5.2 Problemes d'ocupació zero/un
6. Paramagnetisme: descripció microcanònica, canònica i gran canònica*
6.1 Col·lectiu microcanònic
6.2 Col·lectiu canònic
6.3 Col·lectiu gran canònic
CAPÍTOL 5. Gasos ideals. Estudi quàntic i clàssic
1. Introducció
2. Estadístiques de Fermi-Dirac i Bose-Einstein. Límit clàssic: estadística de Maxwell-Boltzmann
2.1 Funció de distribució de Fermi-Dirac
2.2 Funció de distribució de Bose-Einstein
2.3 Límit clàssic: funció de distribució de Maxwell-Boltzmann
3. Potencial químic i estadístiques quàntiques
3.1 Gas ideal de boltzons
3.2 Gas ideal de fermions
3.3 Gas ideal de bosons
3.4 Gas de fotons
4. Distribució de velocitats de Maxwell-Boltzmann
5. Aplicacions de la distribució de Maxwell-Boltzmann: xocs, efusió i interpretació cinètica de la pressió
5.1 Nombre de xocs contra les parets d'un recinte
5.2 Efusió
5.3 Interpretació cinètica de la pressió
6. Gasos poliatòmics ideals: estudi dels graus interns de llibertat
6.1 Grau de llibertat de translació
6.2 Grau de llibertat de rotació
6.3 Grau de llibertat de vibració
6.4 Grau de llibertat electrònic
6.5 Contribució del graus interns de llibertat a la capacitat calorífica molar
7. Gas quàntic dèbilment degenerat*
8. Apèndix: estats quàntics d'una partícula lliure en una capsa*
CAPÍTOL 6. Gasos de fermions i bosons degenerats
1. Gas de fermions degenerats. Propietats generals
2. Gas d'electrons de conducció en un metall
2.1 Capacitat calorífica molar
2.2 Emissió termoiònica (efecte Richardson)
3. Estrelles nanes blanques. Matèria nuclear*
3.1 Generalitats
3.2 Energia de les estrelles nanes blanques i la seua estabilitat. Massa crítica
3.3 Matèria nuclear
4. Gas de bosons degenerats. Propietats generals
4.1 Influència de la distribució de BE sobre la població de l'estat fonamental
4.2 Estudi general del gas de BE. Temperatura crítica de BE
4.3 Propietats termodinàmiques del gas de BE
5. El 4He líquid com a gas de BE. Superfluïdesa*
5.1 El 4He líquid
5.2 Superfluïdesa
6. Gas de fotons
7. Model ondulatori de la radiació: llei de Planck*
8. Lleis de Wien i Stefan-Boltzmann*
CAPÍTOL 7. Sistemes de partícules interactives
1. Introducció
2. Gasos reals: funció de partició configuracional i potencials d'interacció
3. Segon coeficient del virial i desenvolupament en la densitat
4. Mètodes de camp mitjà
4.1 Equació de Van der Waals
4.2 Ferromagnetisme
5. Models de xarxes: model d'Ising i aproximació de Bragg-Williams*
6. Fluids densos: funció de distribució radial*
CAPÍTOL 8. Teoria cinètica elemental dels fenòmens de transport
1. Introducció
2. Freqüència de col·lisió i recorregut lliure mitjà
3. Coeficients de transport
3.1 Generalitats
3.2 Conductivitat tèrmica
3.3 Viscositat
3.4 Difusivitat
3.5 Conductivitat elèctrica
4. Fluxos cinètics mitjançant la funció de distribució de velocitats
4.1 Funció de distribució i valors mitjans
4.2 Fluxos cinètics
5. Equació de Boltzmann en l'aproximació del temps de relaxació. Equació BGK
5.1 Equació d'evolució en absència de col·lisions
5.2 Terme de col·lisions. Equació BGK
6. Aplicació de l'equació BGK al càlcul del tensor de tensions. Flux de Couette*
7. Obtenció del coeficient de conductivitat tèrmica mitjançant l'equació BGK*
PRESENTACIÓ
L'objectiu d'aquest text és servir de suport a l'estudiant que segueix un curs bàsic de Física Estadística, per bé que esperem que puga servir també per a professors, especialment per a aquells que es plantegen quins continguts escollir per a aquest curs. Es tracta, doncs, d'un «Manual de Física Estadística» amb un plantejament i contingut que creiem adequat als fins docents que es persegueixen i que ha sorgit en connexió directa amb la valoració de la nostra docència.
El material seleccionat està enfocat (junt amb la col·lecció de problemes inclosa) a la matèria «Física Estadística», que és una troncal de segon cicle en els plans d'estudis a hores d'ara vigents per a la Llicenciatura en Física. L'elecció dels continguts ve en part marcada pels descriptors