Physik II (Thermodynamik und Elektromagnetismus) - SS 2014
(Vorlesung und Übungen)
Veranstaltungs-Nr. 111120
Inhalt der Vorlesung
Übungsgruppen
Übungsblätter
Klausuren
Inhaltsverzeichnis der Vorlesung
Materialien zur Vorlesung
Ergebnisse der 1. Klausur vom 21.07.2014
Klausur 1 zur Physik II
- Klausureinsicht: Freitag, 25.07.2014, 11:30 bis 13:00 Uhr, HS 404 (TP).
- Vom 15.09. bis 19.09.2014 findet ein Wiederholungs- und Auffrischungs-Tutorium zur Vorbereitung auf die 2. Klausur statt. Uhrzeit: täglich 10:15 bis 11:45 Uhr und 14:15 bis 15:45 Uhr. Raum: Hörsaal HS 3 (IG 1, Ergeschoss). Beginn: 15.09.2014, 10:15 Uhr
- 2. Klausur: Dienstag, 07. Oktober 2014, 09:00 bis 13:00 Uhr. Auch hierfür ist wieder eine elektronische Anmeldung (bis zum 30.09.2014) notwendig!
- Klausur mit Theoretischen Ergänzungen: 09:00 bis 13:00 Uhr, Hörsaal C1 (Chemie)
- Klausur ohne Theoretische Ergänzungen: 09:00 bis 12:00 Uhr, Hörsaal AP (Angewandte Physik)
- Klausur nur Theoretische Ergänzungen: 09:00 bis 10:00 Uhr, Hörsaal AP (Angewandte Physik)
- einziges erlaubtes Hilfsmittel: ein beliebig beschriebenes DIN A4-Blatt
- Klausureinsicht: wird noch bekanntgegeben!
Dozenten
Koordination der Übungsgruppen
Termine
Vorlesung |
Di |
10-12 |
IG 1, HS 1 |
|
Mi |
08-10 |
IG 1, HS 1 |
|
Fr |
10-12 |
IG 1, HS 1 |
|
|
|
|
Übungen |
Mo, Do |
08-10 |
diverse Seminarräume |
|
Mo, Di |
14-16 |
diverse Seminarräume |
|
Fr |
13-15 |
diverse Seminarräume |
Thermodynamik
- kinetische Gastheorie und Verteilungen
- Temperatur und Wärme
- Zustandsgrößen
- Entropie und ihre statistische Bedeutung
- Hauptsätze der Wärmelehre
- Wärmekraftmaschinen
- Transportphänomene
- reale Gase
- Aggregatzustände
- Phasenübergänge
Ladungen und Ströme
- Grundphänomene
- Feld- und Potentialbegriff
- Spannung
- elektrische Felder in Materie und an Grenzflächen (Influenz und Dielektrizität)
- Gleichstromkreise
- elektrische Arbeit und Leistung
- Leitungsvorgänge in Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen
Elektromagnetismus
- elektrische Ströme und Magnetfelder
- Magnetfelder in Materie
- Arten des Magnetismus
- Kräfte auf stromdurchflossene Leiter
- Induktion und Induktionsgeräte
- Elektromagnetismus im Vakuum und in Materie
- Lorentz-Kraft
- Hall-Effekt
- Wechselstromwiderstnde und -schaltungen
- Schwingkreise
Übungen (2 SWS)
- selbständige Bearbeitung der wöchentlich gestellten Übungsaufgaben zum Stoff der Vorlesung
- Vorbesprechung zu den Übungen in der ersten Vorlesung
Anmerkung zu den Gruppen 2 und 16: diese richten sich vor allem an Zwei-Fach-Bachelor-Studierende, deren zweites Fach nicht Mathematik ist.
Gruppe |
1. Übung |
2. Übung |
Gruppenleiter/in |
1 |
Mo 08-10, IG 1 85 |
Do 08-10, IG 1 85 |
Saskia Schmiemann |
2 |
Mo 08-10, IG 1 86 |
Do 08-10, IG 1 86 |
Christian Buchholz |
3 |
Di 14-16, IG 1 718 |
Fr 13-15, IG 1 718 |
Sonja Esch |
4 |
Mo 08-10, IG 1 88 |
Do 08-10, IG 1 88 |
Iris Niehues |
5 |
Mo 08-10, IG 1 619 |
Do 08- 10, IG 1 619 |
Johannes Kemper |
6 |
Mo 08-10, IG 1 718 |
Do 08-10, IG 1 235 |
Patrick Hamers |
7 |
Mo 08-10, KP 103 |
Do 08-10, KP 103 |
Semir Vrana |
8 |
Mo 08-10, KP 104 |
Do 08-10, KP 104 |
Bernhard Wallmeyer |
9 |
Mo 08-10, IG 1 235 |
Do 12-14, IG 1 235 |
Sarah Trinschek |
10 |
Mo 08-10, IG 1 719 |
Do 12-14, IG 1 88 |
Tobias Förster |
11 |
Mo 08-10, TP 304 |
Fr 13-15, IG 1 88 |
Friedrich Bach |
12 |
Mo 14-16, IG 1 87 |
Do 08-10, TP 304 |
Christoph Kabelitz |
13 |
Di 14-16, IG 1 235 |
Do 08-10, IG 1 718 |
Matthias Drüppel |
14 |
Di 14-16, IG 1 88 |
Do 08-10, KP 303 |
Manuel Wiese |
15 |
Mo 14-16, IG 1 85 |
Do 12-14, IG 1 85 |
Sonja Esch |
16 |
Mo 14-16, IG 1 88 |
Fr 13-15, IG 1 235 |
Felix Tabbert |
17 |
Mo 14-16, IG 1 86 |
Fr 13-15, IG 1 86 |
Peter Üffink |
18 |
Di 14-16, IG 1 86 |
Do 12-14, IG 1 86 |
Lukas Ophaus |
19 |
Di 14-16, IG 1 85 |
Fr 13-15, IG 1 85 |
Florian Herrmann |
20 |
Di 14-16, IG 1 619 |
Fr 13-15, IG 1 619 |
Matthias Kemper |
Thermodynamik
Kap. 1
Temperatur
1.1 |
Temperaturabhängige Eigenschaften |
1.1.1 |
Wärmeausdehnung |
1.1.2 |
Thermospannung |
1.1.3 |
Elektrische Widerstand |
1.1.4 |
Wärmestrahlung |
Kap. 2
Thermodynamik
2.1 |
Grundbegriff der theoretischen Thermodynamik |
2.1.1 |
Grundbegriffe |
2.1.2 |
Nullter Hauptsatz |
2.2
|
Erster Hauptsatz |
2.2.1 |
Energie, Arbeit, Wärme |
2.2.2 |
Wärme und spezifische Wärme |
2.2.3 |
Kalorimetrie (Messung von Wärmekapazitäten) |
2.2.4 |
Spezielle Prozesse bei idealen Gasen |
2.3 |
Carnot-Kreisprozess |
2.4 |
Wärmekraftmaschinen |
2.4.1 |
Der Stirlingmotor (Heißluftmotor) |
2.4.2 |
Kältemaschinene und Wärmepume |
2.5
|
Entropie; 2. Hauptsatz |
2.5.1 |
Entropie als statistische Größe |
Kap. 3
Thermodynamische Potentiale
3.1 |
Funktionen mehrer Veränderlicher |
3.2
|
Thermodynamisches Potential |
3.3
|
Höhere Ableitungen |
3.4
|
U (S, V, N) des klassischen Gases |
3.5
|
S (U, V, N) als thermodynamisches Potential |
3.6
|
Freie Energie; Legendre-Transformation |
3.7
|
Weitere thermodynamische Potentiale |
3.8
|
Gleichgewichtsbegingungen; Ausgleichprozesse |
3.9
|
3. Hauptsatz / Nernst'scher Wärmesatz |
Kap. 4
Thermodynamische Systeme in verschiedenen Phasen
4.1 |
Phasenumwandlung |
4.1.1 |
Phasenumwandlung fest-flüssig |
4.1.2 |
Phasenumwandlung flüssig-gasförmig |
4.1.3 |
Phasenumwandlung fest-gasförmig |
4.1.4 |
Das Phasendiagramm |
4.1.5 |
Hygrometrie |
4.2 |
Chemisches Potential |
4.2.1 |
Beispiel: Grenzfläche flüssig-gasförmig |
4.2.2 |
Weitere Beispiele |
4.3 |
Van der Waals-Gas
|
4.4
|
Der Joule-Thomson Effekt |
Kap. 5
Wärmeleitung
5.1 |
Wärmestromdichte |
5.2 |
Lösungen der Wärmeleitungsgleichung |
5.3 |
Der Wärmetransport |
5.3.1 |
Die Wärmeleitfähigkeits verschiedener Stoffe |
5.3.2 |
Konvektion |
5.3.3 |
Wärmestrahlung |
5.4 |
Diffusion |
5.5 |
Osmose |
5.6 |
Der Dampfdruck von Lösungen |
5.7 |
Integralsätze und Kontinuitätsgleichung |
Elektromagnetismus (ab 21.05.2014)
Kap. 1
Elektrostatisches Feld im Vakuum
1.1 |
Elektrische Ladungen |
1.2
|
Das elektrische Feld |
1.3 |
Das elektrostatische Potential |
1.4
|
Maxwell-Gleichungen der Elektrostatik |
1.5 |
Delta-Distribution(sfunktion) δ (x) |
1.6
|
Maxwell-Gleichungen (2) |
1.7
|
Beispiel: Feld und Potential einer homogen geladenen Kugel |
Kap. 2
Einfache elektrostatische Probleme
2.1 |
Der elektrische Dipol |
2.2 |
Influenz |
2.3 |
Kondensatoren |
2.4 |
Elektrostatische Energie |
2.4.1 |
Elektrostatische Feldenergiedichte |
2.5 |
Multipolentwicklung |
2.6 |
Elektrostatische Energie (2) |
Kap. 3
Randwertprobleme
3.1 |
Elektrisches Feld an einer Grenzfläche |
3.2 |
Randwertprobleme |
3.3 |
Bildladungsmethode |
3.4 |
Nützliche Relationen für Differentialoperatoren
|
3.5 |
Green-Funktion für Randwertproblem
|
3.6 |
Trennung der Variablen |
Kap. 4
Der elektrische Strom
4.1
|
Strom als Ladungstransport |
4.2
|
Das Ohm'sche Gesetz |
4.3
|
Die Kirchhoff'schen Regeln |
4.4
|
Mechanismen der elektrischen Leitung |
4.4.1 |
Die Leitfähigkeit von Festkörpern |
4.4.2 |
Der Ladungstransport in Flüssigkeiten |
4.4.3 |
Der Ladungstransport in Gasen |
4.4.4 |
Der Ladungstransport im Vakuum |
|
|
Kap. 5
Magnetostatik
5.1
|
Magnetische Felder |
5.2
|
Ampere'sches Durchflutungsgesetz; Maxwell-Gleichungen der Magnetostatik |
5.3
|
Biot-Savart-Gesetz |
5.4 |
Vektorpotential |
|
|
Kap. 6
Zeitlich veränderliche Felder
6.1
|
Das Induktionsgesetz |
6.2
|
Lenz'sche Regel
|
6.3
|
Selbstinduktion und gegenseitige Induktion |
6.4 |
Wechselstromkreise |
6.5 |
Berechnung von Induktivitäten |
6.6 |
Die Stromversorgung |
6.6.1 |
Technischer Wechselstrom |
6.6.2 |
Drehstrom |
6.7
|
Kräfte auf bewegte Ladungen |
6.7.1 |
Der Hall-Effekt |
6.7.2 |
Massenspektrometer |
6.7.3 |
Energiespektrometer |
6.7.4 |
Elektronenlinsen |
6.8
|
Magnetisches Moment
|
6.9
|
Maxwell-Gleichungen |
6.10 |
Magnetische Eigenschaften der Materie |
6.11
|
Elektrische Schwingungen |
Mai 2014
- 02.05.2014 (Kap. 4.1)
- 06.05.2014 (Kap. 4.2)
- 07.05.2014 (Kap. 4.2, 4.3)
- 09.05.2014 (Kap. 4.4)
- 13.05.2014 (Kap. 5.1, 5.2)
- 14.05.2014 (Kap. 5.4, 5.5)
- 16.05.2014 (Kap. 5.5, 5.6)
- 20.05.2014 (Kap. 5.7)
- 21.05.2014 (Kap. 1.1, 1.2, 1.3)
- 23.05.2014 (Kap. 1.4, 1.5)
- 27.05.2014 (Kap. 1.6, 1.7)
- 28.05.2014 (Kap. 1.3, 2.1, 2.2)
- 30.05.2014 (Kap. 2.3)
Juni 2014
- 03.06.2014 (Kap. 2.4, 2.5)
- 04.06.2014 (Kap. 2.6, 3.1)
- 06.06.2014 (Kap. 3.2, 3.3)
- 17.06.2014 (Kap. 3.4, 3.5, 3.6)
- 18.06.2014 (Kap. 4.1, 4.2, 4.3)
- 20.06.2014 (Kap. 4.3, 4.4)
- 24.06.2014 (Kap. 4.4, 5.1)
- 25.06.2014 (Kap. 5.2)
- 27.06.2014 (Kap. 5.3, 5.4)