Bibliografia aconselhada:



Sumários das aulas de Física Estatística e Termodinâmica:

Aula nº 1 (16/09/2008): Apresentação. Calendário das avaliações. Programa da disciplina. Bibliografia.

Aula nº 2 (18/09/2008): Conceito de probabilidade. Valores médios. Densidade de probabilidade. Função delta de Dirac.

Aula nº 3 (23/09/2008): Distribuição gaussiana. Integrais gaussianos. Função delta de Dirac.

Aula nº 4 (25/09/2008): Exercícios sobre integrais gaussianos. Resolução dos exercícios: 1,2,3,4, 13,14.

Aula nº 5 (29/09/2008): Microestados estados de um sistema. Espaço-fase; Hamiltoniano. Densidade de estados e exemplos.

Aula nº 6 (02/10/2008): Distribuição micro-canónica para um sistema isolado. Processos irreversíveis. Equilíbrio térmico: definição de temperatura e entropia.

Aula nº 7 (07/10/2008): Correcção do trabalho de casa. Cálculo do volume de uma hiper-esfera em dimensões maiores do que 3. Exemplo de quatro e cinco dimensões.

Aula nº 8 (09/10/2008): Distribuição canónica para um sistema em contacto com um reservatório. Aplicações: spins num campo magnético externo (lei de Curie); distribuição Maxweliana de velocidades num gás ideal.

Aula nº 9 (21/10/2008): Correcção do trabalho de casa (problema nº 7).

Aula nº 10 (23/10/2008): Correcção do trabalho de casa (problemas 15, 21). Função de partição. Exemplo para uma partícula livre e para um spin num campo magnético. Expressões da pressão e da energia média em termos da função de partição. Diferencial da energia dE=TdS-pdV.

Aula nº 11 (28/10/2008): Correcção do trabalho de casa (problemas 9, 17). Cálculo da presão do gás ideal. Função de partição do gás ideal. Função de partição de um conjunto de dois sistemas. Expressão da entropia. Energia livre de Helmoltz. Relações de Maxwell. Problema nº 10.

Aula nº 12 (30/10/2008): Resolução dos exercícios 8 (c) e (d), 10, 16, 18(a).

Aula nº 13 (4/11/2008): Resolução dos exercícios 18 e 19.

Aula nº 14 (6/11/2008): Primeira frequência.

Aula nº 15 (11/11/2008): Resolução dos exercícios 20, 21, 22.

Aula nº 16 (13/11/2008): Condições de equilíbrio de um sistema a temperatura constante ou a pressão constante. Distribuição grande-canónica. Potencial químico e suas derivadas parciais.

Aula nº 17 (18/11/2008): Equilíbrio entre duas fases da mesma substância. Equação de Clausius-Clapeyron. Paradoxo de Gibbs. Indistinguibilidade das partículas.

Aula nº 18 (20/11/2008): Condição de equilíbrio nas reacções químicas. Constante de equilíbrio e sua variação com a temperatura: princípio de Le Chatelier.

Problema nº 23.

Aula nº 19 (25/11/2008): Exercícios nºs 24,25,26,27,29.

Aula nº 20 (27/11/2008): Exercícios nºs 30,31,32.

Aula nº 21 (02/12/2008): Estística Quântica. Estados a uma partícula. Estado de um sistema de partículas; números de ocupação. Bosões e fermiões. Função de partição de bosões não conservados: estatística de Planck. Aplicação ao corpo negro.

Aula nº 22 (04/12/2008): Gás de fotões numa caixa. Energia do corpo negro. Lei de Stefan-Boltzman; lei de deslocamento de Wien. Calor específico de sólidos e líquidos a baixa temperatura.

Aula nº 23 (09/12/2008): Sistemas de bosões conservados: função de partição grande-canónica e distribuição de Bose-Einstein. Aplicação ao gás de Bose. Comportamento do potencial químico com a temperatura.

Aula nº 24 (11/12/2008): Condensação de Bose-Einstein. Temperatura da condensação. Consequências físicas: superfluidez e supercondutividade, estrelas de neutrões. Resolução do problema nº 34.

Aula nº 25 (16/12/2008): Estatística de Fermi-Dirac. Aplicação ao gás de Fermi. Energia de Fermi, superfície de Fermi.

Aula nº 26 (18/12/2008): Exercícios 33,35,36,37,38.

Aula nº 27 (05/01/2009): Exercícios 36, 37(a). [Aula de substituição da do dia 14/10/2008].

Aula nº 28 (06/01/2009): Exercícios 37 e 38.

Aula nº 29 (06/01/2009): Exercícios sobre estatística quântica.[Aula de substituição da do dia 16/10/2008].

Aula nº 30 (06/01/2009): Realização da 2ª frequência.