DERS TANITIM ve UYGULAMA BİLGİLERİ

Dersin Adı Kodu Yarıyıl T+U+L (saat/hafta) Türü (Z / S) Yerel Kredi AKTS
İstatistiksel Termodinamik MBG 423 Bahar 03+00+00 Seçmeli 3 5
Akademik Birim: Moleküler Biyoloji ve Genetik
Öğrenim Türü: Örgün Eğitim
Ön Koşullar Yok
Öğrenim Dili: İngilizce
Dersin Düzeyi: Lisans
Dersin Koordinatörü: - -
Dersin Amacı: Dersin amacı termodinamiğin temel konularının (makroskobik ve mikroskobik) içselleştirilmesi ve alanda problem çözme yeteneklerinin geliştirilmesidir.

Moleküler biyoloji ve genetik öğrencilerine göre tasarlanmış bu derste, yaşayan organizmalar uygulamaları için termodinamiğin temel konularının anlaşılması amaçlanmaktadır. Hayat bilimlerinde enerji transferleri üzerine yeterli bir giriş yapılmaktadır. Dengedeki biyolojik sistemleri içeren temel problemleri anlamak için gerekli araçların öğretilmesi amaçlanmaktadır.
Dersin İçeriği: Enerji ve enerji dönüşümleri, termodinamiğin birinci ve ikinci yasası, Gibbs serbest enerjisi, istatistiksel termodinamik, bağlanma dengesi ve reaksiyon kinetikleri
Dersin Öğrenme Çıktıları (ÖÇ):
  • 1- Termodinamik yasalarının yaşayan organizmalar örneklerine uygulanması
  • 2- Entropi kavramını anlamak
  • 3- Isı, iş gibi önemli termodinamik özelliklerin farklı örnekler için hesaplanması
  • 4- Mikrofizik ve termodinamik arasındaki ilişkinin kurulması
  • 5- Grup kuramları ile istatistiksel termodinamik problemlerinin tanımlanması ve çözümlenmesi
Dersin Öğrenme Yöntem ve Teknikleri Haftalık kısa sınavlar, bir ara sınav, bir final sınavı ve ödevler


HAFTALIK PROGRAM

HaftaKonularÖn Hazırlık
1 Enerji, İş ve Enerjinin Formları İlgili konunun ders notlarından okunması
2 Birinci Yasa, İç. Enerji, Isı ve Entalpi İlgili konunun ders notlarından okunması
3 Entropi, İkinci Yasa İlgili konunun ders notlarından okunması
4 Üçüncü Yasa, Gibbs. Serbest Enerjisi, Denge Durumları İlgili konunun ders notlarından okunması
5 Tersinir Reaksiyonlar ve Faz Geçişleri İlgili konunun ders notlarından okunması
6 Kimyasal Potansiyeller İlgili konunun ders notlarından okunması
7 Ara Sınav İlk 6 hafta konularının tekrarı
8 İstatistiksel Termodinamiğe Giriş ve Boltzmann Dağılımları İlgili konunun ders notlarından okunması
9 Partisyon fonksiyonu, İdeal Gaz için Kinetik Enerji İlgili konunun ders notlarından okunması
10 İdeal Gaz için Potansiyel Enerji İlgili konunun ders notlarından okunması
11 Helmholtz Serbest Enerji, Pv=nRT Çıkarımı İlgili konunun ders notlarından okunması
12 Zayıf Etkileşen Parçacıklar İlgili konunun ders notlarından okunması
13 Termodinamik ve İstatistiksel Mekaniğin İlişkilendirilmesi İlgili konunun ders notlarından okunması
14 Genel Tekrar Tüm dönem anlatılan konuların tekrarı


ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR

Haynie, D.T. Biological thermodynamics [second edition]. Cambridge University Press, 2008.
e-book Kadir Has Bilgi Merkezinde Bulunmaktadır: https://bit.ly/2Yr6ldW


DİĞER KAYNAKLAR

Fundamentals of statistical and thermal physics / Frederick Reif
Molecular Driving Forces: Statistical Thermodynamics in Chemistry and Biology / Dill, Ken A., and Sarina Bromberg.


DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

Yarıyıl İçi ÇalışmalarıSayıKatkı Payı (%)
Katılım 14 -
Uygulama 5 -
Ödev 10 10
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar 13 50
Final Sınavı 1 40
Total: 43 100


İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI

EtkinliklerSayısıSüresi (saat)Toplam İş Yükü (saat)
Ders Saati14342
Uygulama5420
Ödev10220
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar13226
Final Sınavı11717
Toplam İş Yükü (saat):125


PROGRAM YETERLİLİKLERİ (PY) ve ÖĞRENME ÇIKTILARI (ÖÇ) İLİŞKİSİ

# PY1 PY2 PY3 PY4 PY5 PY6 PY7 PY8 PY9 PY10 PY11
OC1                      
OC2                      
OC3                      
OC4                      
OC5