Teoretická fyzika II (Kinetické procesy v materiálech)
D02TF2
JAZYK VÝUKY
Čeština
POČET KREDITŮ
TYP PŘEDMĚTU
Volitelný
ZAKONČENÍ
Zkouška
ROZSAH
2P
SEMESTR
OBOR
FMI, VH, PS
GARANT PŘEDMĚTU
PŘEDNÁŠEJÍCÍ
CVIČÍCÍ
JAZYK VÝUKY
POČET KREDITŮ
TYP PŘEDMĚT
ZAKONČENÍ
ROZSAH
SEMESTR
OBOR
GARANT PŘEDMĚTU
PŘEDNÁŠEJÍCÍ
CVIČÍCÍ
NÁPLŇ PŘEDMĚTU
Anotace
- Transport hmoty a energie.
- Difúzní pohyb částic v tekutinách (plyny, kapaliny) a pevných látkách. Statistický a fenomenologický popis. Fickův zákon, rovnice difúze, analytické řešení. Difúze v malých systémech.
- Přenos tepla. Fourierův zákon, rovnice vedení tepla, analytické řešení. Vedení tepla v malých systémech.
- Moderní teorie fázových přechodů. Homogenní a heterogenní nukleace. Nukleační rychlost. Nukleace vodních par v ovzduší-kondenzace. Vznik klastrů pevné fáze v metastabilních tekutinách. Modelování počáteční fáze hydratačních procesů.
Osnova přednášek
Lineární rovnovážná termodynamika. Zobecněné síly a toky. Přenos tepla a hmoty. Fickův zákon. Difúzní rovnice a způsoby jejího řešení. Molekulární představa o difúzi. Fourierův zákon. Rovnice vedení tepla a její řešení. Fázové přechody I. druhu: kondenzace, solidifikace. Teorie nukleace. Růst nové fáze: dendrity, lamely. Stabilita fázového rozhraní. Základy nanotechnologií.
Osnova cvičení
Předmět nemá cvičení
Cíle studia
Seznámení s transportními a kinetickými procesy v materiálech, používaných ve stavitelství. Přenos tepla a hmoty. Fázové přechody.
POŽADAVKY
Fyzika a matematika na úrovni bakalářského a magisterského programu.
DOPORUČENÁ LITERATURA
Povinná literatura:
[1] Crank J. The Mathematics of Diffusion. Oxford University Press, 2004.
[2] Wang L. Heat Conduction. Springer Verlag, 2008.
[3] Aktuální vědecké publikace z mezinárodních impaktovaných časopisů.
Doporučená literatura:
[4] Marikani A. Materials Science. PHI Learning, 2017.
[5] Kashchiev D. Nucleation. Buttlerworth-Heinemann, 2000.
[5] Cussler E.L. Diffusion. Mass Transfer in Fluid Systems. Cambridge University Press, 2009.
POZNÁMKA
FMI, VH, PS