Anda ülevaade elusa looduse toimimisest, keskkonnakaitsest ja statistilisest füüsikast lihtsastimõistetavas vormis ning õpetada rakendama füüsikateadmisi igapäevaolukordades, sh keskkonnateadlike lahenduste leidmiseks. Kursuses keskendutakse teooriate sisulisele küljele. Õpitava materjali sügavamaks omandamiseks viiakse loengutes läbi demonstratsioonkatseid.

To give a systematic overview of the fundamentals of natural sciences in an easily understandable form, to develop skills of using the teachings of natural sciences in everyday life, including for finding environmentally friendly solutions. Theoretical material is illustrated by appropriate experimental demonstrations.

1. Üliõpilane saab aru elusa looduse toimimise põhilistest seadustest, teaduslikest mudelitest ja nende rakendatavuse piiridest.
2. Üliõpilane oskab seostada termodünaamika seadusi säästva arengu ja keskkonnakaitsega.
3. Üliõpilane oskab kasutada termodünaamika ja statistiise füüsika seadusi ja meetodeid erialases tegevuses, iseseisva töö korral kirjandusega ning kirjanduse abil mõista termodünaamika rolli meid ümbritseva elukeskkonna nähtustes.

1. Student understands the basic laws of nature, scientific models, and the applicability limits of these.
2. Student is able to make connections between the laws of thermodynamics and the problems of sustainable development and environmental protection.
3. Student is able to use the laws and methods of thermodynamics and statistical physics in his/her professional work, and while working with literature, and understands the role of thermodynamics in the natural and technological phenomena around us.

Soojusnähtused: soojusliikumine, temperatuur ja termodünaamika I ning II seadus. Entroopia ja selle kasv ning seos informatsiooniga. Adiabaatiline protsess, soojusmasin ja selle kasutegur, külmik ja soojuspump. Soojuskiirgus ja kasvuhoone efekt. Energiasäästlikud ehitusmaterjalid ja seadmed passiivmajas. Atmosfääriringlus kui soojusmasin; globaalne soojenemine.
Iseorganiseerumine mitte-tasakaalulistes süsteemides; elu teke. Elu keemilised alused sh nukleiinhapped ja valgud. Genoom, pärilikkus ja evolutsioon; geneetiline distants ja evolutsioonipuu. Iseorganiseerumine ühiskonnas ja majanduses: Pareto-Zipfi seadus ja mastaabivabad võrgustikud. Väärtpaberiturud, efektiivse turu hüpotees, uitliikumise mudel, korrelatsioonid ja aktsiaportfelli tasakaalustamine, juhumuutlikkus ja börsikrahhid.

Heat, thermal motion, temperature, 1st and 2nd laws of thermodynamics. Entropy, its growth and relevance in information theory. Adiabatic process, heat engine and its efficiency, fridge and heat pump. Heat radiation and greenhouse effect. Building materials and devices for passive houses. Atmospheric circulation as heat engine, global warming.
Self-organization in systems out of equilibrium; origin of life. Chemistry of life, incl. nucleic acids and proteins. Genome, heredity and evolution; genetic distance and evolutionary tree. Self-organization in society and economy: Pareto-Zipf’s law, scale-free networks. Securities, efficient-market hypothesis, the model of random walk, correlations and portfolio balancing, intermittency and market crashes.

-

-

-

-

Õppekirjandus:
1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker. Füüsika põhikursus: õpik kõrgkoolile. 1. köide. Tartu: Eesti Füüsika Selts, 2011.
2. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker. Füüsika põhikursus: õpik kõrgkoolile. 2. köide. Tartu: Eesti Füüsika Selts, 2012.

-