Καταστάσεις της Ύλης

Abstract

Κεφάλαιο 1. Εισαγωγή στις καταστάσεις της ύλης. <br/>1.1 «Στοιχειώδη» Σωμάτια.<br/>1.2 Καταστάσεις της Ύλης. Μεταξύ αυτών: στερεά, υγρά, αέρια, πλάσμα, BEC.<br/>1.3 Μετατροπές Καταστάσεων (ή «Φάσεων») της Ύλης. Διαγράμματα Φάσεως.<br/>1.4 Συμπύκνωμα Bose - Einstein.<br/>1.5 Κατάταξη στερεών σε περιοδικούς και οιονεί κρυστάλλους, άμορφα και μορφοκλάσματα.<br/>1.6 Κατάταξη υγρών και αερίων σε ιδανικά και πραγματικά.<br/>1.7 Ατομική Δομή.<br/>1.8 Μορφή ατομικών τροχιακών. Συμμετρίες.<br/>1.9 Δεσμοί μεταξύ ατόμων. Υβριδισμός.<br/>1.10 Αναφορές 1ου Κεφαλαίου<br/><br/><br/>Κεφάλαιο 2. Στερεά. <br/>2.1 Βασικές έννοιες κρυσταλλικών πλεγμάτων και κρυστάλλων.<br/>2.2 Συμμετρία πλεγμάτων και μορίων.<br/>2.3 Κατάταξη ομάδων σημείου.<br/>2.4 Κρύσταλλοι. Κρυσταλλικά Πλέγματα σε 1, 2, 3 διαστάσεις.<br/>2.5 Αντίστροφο πλέγμα.<br/>2.6 Πλεγματικές ευθείες, πλεγματικά επίπεδα, δείκτες Miller.<br/>2.7 Αλλοτροπικές μορφές άνθρακα.<br/>2.8 Στερεά.<br/>2.9 Ταξινόμηση των στερεών με ποικίλα κριτήρια.<br/>2.10 Αναφορές 2ου κεφαλαίου.<br/><br/><br/>Κεφάλαιο 3. Χρονολογική επισκόπηση. Κράματα. Παρασκευή - Δομή - Ιδιότητα - Απόδοση.<br/>3.1 Περί υλικών.<br/>3.2 Χρονολογική επισκόπηση: Παλαιολιθική Εποχή, Νεολιθική Εποχή, Εποχή του Χαλκού, Εποχή του Σιδήρου.<br/>3.3 Παραδείγματα συνθέτων υλικών (κραμάτων) γνωστών από την αρχαιότητα αλλά και συγχρόνων. Προσμίξεις και Θερμική Επεξεργασία.<br/>3.4 Παρασκευή (ή επεξεργασία ή σύνθεση). Δομή. Ιδιότητα. Απόδοση.<br/>3.5 Παραδείγματα σχέσεως δομής και ιδιοτήτων.<br/>3.6 Αναφορές 3ου Κεφαλαίου.<br/><br/><br/>Κεφάλαιο 4. Πραγματικά Αέρια και Υγρά.<br/>4.1 Μέγεθος ατόμων και μορίων.<br/>4.2 Ανάπτυγμα ή Καταστατική Εξίσωση Virial.<br/>4.3 Καταστατική Εξίσωση van der Waals.<br/>4.4 Έκφραση της Καταστατικής Εξισώσεως van der Waals σε μορφή Virial.<br/>4.5 Ισόθερμη συμπιεστότητα. Συντελεστής κυβικής διαστολής.<br/>4.6 Νόμοι των ιδανικών αερίων. Ισόθερμες ιδανικού αερίου.<br/>4.7 Θεωρητικές ισόθερμες πραγματικού αερίου.<br/>4.8 Πειραματικές ισόθερμες. Μετατροπές φάσεως αερίου - υγρού. Λανθάνουσα θερμότητα.<br/>4.9 Δυναμική Ενέργεια Lennard - Jones.<br/>4.10 Αναφορές 4ου κεφαλαίου.<br/><br/><br/>Ασκήσεις.<br/><br/>Παραρτήματα.<br/><br/>Βιβλιογραφία.

Consists of the chapters: 1. Introduction to the states of matter. 2. Solids. 3. Chronological Review, Alloys, Preparation - Structure - Properties - Performance. 4. Real gases and liquids. Chapter 1. Introduction to the states of matter. 1.1 “Elementary” particles. 1.2 States of matter, among them: solid, liquid, gas, plasma, BEC. 1.3 State (or “phase”) transitions. Phase diagrams. 1.4 Bose - Einstein condensate. 1.5 Classification of solids into periodic crystals, quasi crystals, amorphous and fractals. 1.6 Classification of liquids and gases into ideal and real. 1.7 Atomic structure. 1.8 Shape of atomic orbitals. Symmetries. 1.9 Bonds between atoms. Hybridization. 1.10 References of the 1st Chapter. Chapter 2. Solids. 2.1 Basic notions of crystal lattices and crystals. 2.2 Symmetry of lattices and molecules. 2.3 Classification of point groups. 2.4 Crystals. Crystal lattices in 1, 2, 3 dimensions. 2.5 Reciprocal lattice. 2.6 Lattice lines, lattice planes, Miller indices. 2.7 Carbon allotropes. 2.8 Solids. 2.9 Classification of solids with various criteria. 2.10 References of the 2nd Chapter. 3. Chronological Review, Alloys, Preparation - Structure - Properties - Performance. 3.1 About materials. 3.2 Chronological Review: Paleolithic Age, neolithic Age, Copper Age, Iron Age. 3.3 Examples of composite materials (alloys) known from antiquity as well as modern ones. Doping and thermal processing. 3.4 Preparation (or processing or synthesis). Structure. Property. Performance. 3.5 Examples of structure to properties relation. 3.6 References of the 3rd Chapter. 4. Real gases and liquids. 4.1 Size of atoms and molecules. 4.2 Virial expansion or equation of state. 4.3 van der Waals equation of state. 4.4 van der Waals equation of state into Virial form. 4.5 Isothermal compressibility. Coefficient of cubic expansion. 4.6 Ideal gases laws. Ideal gas isotherms. 4.7 Theoretical isotherms of a real gas. 4.8 Experimental isotherms. Gas - liquid phase transition. Latent heat. 4.9 Lennard - Jones potential energy. 4.10 References of the 4th Chapter. Exercises. Appendices. Bibliography.