4.4 Aufgaben zu Kapitel 4

ÜBUNGSBEISPIELE:

4.1 Kanonische Zustandsdichte: Demonstrieren Sie anhand der Maxwell-Boltzmann-Verteilung für ein klassisches dreidimensionales Fluid, daß
a) die Dichte der Zustände mit zunehmender kinetischer Energie $E_{k}$ wie $\exp \left[ - E_{k}/kT \right]$ abnimmt, daß aber
b) die wahrscheinlichste kinetische Energie trotzdem nicht gleich Null ist.
Diskutieren Sie den Zusammenhang mit den Verhältnissen im kanonischen Zustandsraum.

4.2 Großkanonische Gesamtheit: Bestimmen Sie aus der großen Zustandssumme die mittlere Teilchenzahl in einem $m^{3}$ eines idealen Gases bei Normalbedingungen.


DENKBARE PRÜFUNGSFRAGEN ZU KAPITEL 4:

4.1 Temperatur und Entropie: Was geschieht, wenn zwei Systeme miteinander in Kontakt gebracht werden, sodaß sie untereinander Energie austauschen können?

4.2 Zustandsänderungen: Was versteht man unter einer quasistatischen Zustandsänderung?

4.3 Gleichverteilungssatz: Wie lautet der Gleichverteilungssatz; für welche mikroskopischen Variablen gilt er? Geben Sie zwei Beipiele an.

4.4 Kanonische Gesamtheit: Durch welche makroskopischen Bedingungen ist die kanonische Gesamtheit definiert? Unter welcher Voraussetzung ist sie äquivalent zur mikrokanonischen Gesamtheit?

4.5 Großkanonische Gesamtheit: Durch welche makroskopischen Bedingungen ist die großkanonische Gesamtheit definiert? Unter welcher Voraussetzung ist sie äquivalent zur kanonischen bzw. zur mikrokanonischen Gesamtheit?