Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

Exam (elaborations) TEST BANK FOR Statistical Physics of Particles By Mehran Kardar (Solution manual)

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
216
Geüpload op
16-11-2021
Geschreven in
2021/2022

I. Thermodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 II. Probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 III. Kinetic Theory of Gases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 IV. Classical Statistical Mechanics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 V. Interacting Particles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 VI. Quantum Statistical Mechanics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 VII. Ideal Quantum Gases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Problems for Chapter I - Thermodynamics 1. Surface tension: Thermodynamic properties of the interface between two phases are described by a state function called the surface tension S. It is defined in terms of the work required to increase the surface area by an amount dA through ¯dW = SdA. (a) By considering the work done against surface tension in an infinitesimal change in radius, show that the pressure inside a spherical drop of water of radius R is larger than outside pressure by 2S/R. What is the air pressure inside a soap bubble of radius R? • The work done by a water droplet on the outside world, needed to increase the radius from R to R + R is W = (P − Po) · 4πR2 · R, where P is the pressure inside the drop and Po is the atmospheric pressure. In equilibrium, this should be equal to the increase in the surface energy SA = S · 8πR · R, where S is the surface tension, and Wtotal = 0, =⇒ Wpressure = −Wsurface , resulting in (P − Po) · 4πR2 · R = S · 8πR · R, =⇒ (P − Po) = 2S R . In a soap bubble, there are two air-soap surfaces with almost equal radii of curvatures, and Pfilm − Po = Pinterior − Pfilm = 2S R , leading to Pinterior − Po = 4S R . Hence, the air pressure inside the bubble is larger than atmospheric pressure by 4S/R. (b) A water droplet condenses on a solid surface. There are three surface tensions involved Saw, Ssw, and Ssa, where a, s, and w refer to air, solid and water respectively. Calculate the angle of contact, and find the condition for the appearance of a water film (complete wetting). • When steam condenses on a solid surface, water either forms a droplet, or spreads on the surface. There are two ways to consider this problem: Method 1: Energy associated with the interfaces 1 In equilibrium, the total energy associated with the three interfaces should be minimum, and therefore dE = SawdAaw + SasdAas + SwsdAws = 0. Since the total surface area of the solid is constant, dAas + dAws = 0. From geometrical considerations (see proof below), we obtain dAws cos θ = dAaw. From these equations, we obtain dE = (Saw cos θ − Sas + Sws) dAws = 0, =⇒ cos θ = Sas − Sws Saw . Proof of dAws cos θ = dAaw: Consider a droplet which is part of a sphere of radius R, which is cut by the substrate at an angle θ. The areas of the involved surfaces are Aws = π(Rsin θ)2, and Aaw = 2πR2(1 − cos θ). Let us consider a small change in shape, accompanied by changes in R and θ. These variations should preserve the volume of water, i.e. constrained by V = πR3 3

Meer zien Lees minder
Instelling
Vak











Oeps! We kunnen je document nu niet laden. Probeer het nog eens of neem contact op met support.

Geschreven voor

Instelling
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
16 november 2021
Aantal pagina's
216
Geschreven in
2021/2022
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Onbekend

Onderwerpen

$20.99
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
GradeMaster1 Chamberlain School Of Nursing
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
87
Lid sinds
4 jaar
Aantal volgers
79
Documenten
1024
Laatst verkocht
1 maand geleden
GradeMaster1

Unlocking the potential of minds, one subject at a time. We are a team of passionate tutors specializing in nursing, engineering, science, and education. With our knowledge and expertise, we guide students towards academic excellence and career success. Join us on this educational journey!

3.5

18 beoordelingen

5
6
4
3
3
6
2
0
1
3

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen