Theoretische Physik I an der Universität Bochum

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Was ist ein irreversibler Prozess?

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Was ist die Wahrscheinlichkeit eins von zwei sich ausschließenden Ereignissen zu erhalten?

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Warum spielen in der Regel weitere mögliche Erhaltungsgrößen wie z.B. der Impuls in der Regel keine Rolle?

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Wie ist die thermische Wechselwirkung definiert?

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Welche Eigenschaft zeichnen vollständige Differentiale aus?

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Was ist ein Ensemble?

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Wodurch zeichnet sich ein makroskopisches System Aus?

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Welche zwei Arten von Mittelwerten gibt es?

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Welche 2 Arten der Bewegung auf der atomaren Skala gibt es?

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Warum beschreibt man die Thermodynamik als phänomenologische Theorie?

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Warum statistische Beschreibung?

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Warum können Systeme mit so vielen Freiheitsgraden  überhaupt beschrieben werden?

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Theoretische Physik I

Was ist ein irreversibler Prozess?
Ein Prozess, bei dem die zeitliche Umkehr so gut wie nie vorkommt

Theoretische Physik I

Was ist die Wahrscheinlichkeit eins von zwei sich ausschließenden Ereignissen zu erhalten?
Die Summe der einzelnen Wahrscheinlichkeiten

Theoretische Physik I

Warum spielen in der Regel weitere mögliche Erhaltungsgrößen wie z.B. der Impuls in der Regel keine Rolle?
Die zugehörigen Symmetrien werden durch äußere Bedingungen, wie z.B. die Gefäßform gebrochen.

Theoretische Physik I

Wie ist die thermische Wechselwirkung definiert?
Die äußeren Parameter bleiben konstant d.h. es gibt keine Änderung der quantenmechanischen Energieniveaus. Energie wird in Form von Wärme ausgetauscht.

Theoretische Physik I

Welche Eigenschaft zeichnen vollständige Differentiale aus?
Linienintegrale über vollständige Differentiale sind wegunabhängig.

Theoretische Physik I

Was ist ein Ensemble?
  • Besteht aus Vielzahl identischer Systeme
  • Wird charakterisiert durch eine Wahrscheinlichkeitsverteilung
  • Ist festgelegt durch makroskopische Präperationsvorschriften (z.B. Energie, Druck und Teilchenzahl)

Theoretische Physik I

Wodurch zeichnet sich ein makroskopisches System Aus?
  • Besteht aus mikroskopischen Konstituenten
  • Hat viele mikroskopische Freiheitsgrade

Theoretische Physik I

Welche zwei Arten von Mittelwerten gibt es?
  • Zeitmittel: Mitteln über die Zeit
  • Mittel über viele „identische“ Systeme

Theoretische Physik I

Welche 2 Arten der Bewegung auf der atomaren Skala gibt es?
  • Quantenmechanisch
  • Klassisch

Übergang für De Broglie-Wellenlänge << mittlerer Abstand

Theoretische Physik I

Warum beschreibt man die Thermodynamik als phänomenologische Theorie?
Keine mikroskopische Erklärung für Phänomene, wie z.B. die Temperatur

Theoretische Physik I

Warum statistische Beschreibung?
Messgrößen fluktuieren auf sehr kurzen Zeitskalen. Gesucht sind also Zusammenhänge zwischen Kontrollparametern (z.B. Volumen) und Mittelwerten/Messgrößen (z.B. Druck)

Prinzip: „erst Mitteln dann rechnen“
Ziel: identifizieren der Parameter die brauchbar f+Übür die makroskopisch Beschreibung sind

Theoretische Physik I

Warum können Systeme mit so vielen Freiheitsgraden  überhaupt beschrieben werden?
Laut dem „Gesetz der großen Zahlen“ werden die relativen Schwankungen mit mehr Freiheitsgraden kleiner und man kann quasi deterministische Gesetzmäßigkeiten finden.

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