Termodinámica
| Nivel: | 13-17 |
| Departamento: | Departamento de física |
- Se trata de un curso en desarrollo sobre contenidos de introducción a la termodinámica clásica y analítica y a sus aplicaciones en la física térmica.
Objetivos
editarEste proyecto de aprendizaje ofrece conceptos teóricos y prácticos de los modelos del método termodinámico, desde su concepción básica experimental a su desarrollo formal matemático y una breve introducción a la termodinámica de procesos irreversibles.
Conceptos Importantes
editar- Lección 1: Sistemas termodinámicos. Estades y procesos. Importancia de la masa. Homogeneidad y fases.
- Lección 2: La interacción mecánica. El trabajo. efectos disipativos.
- Lección 3: Equilibrio termodinámico. Principio cero de la termodinámica. Consecuencias. Propiedades de gases enrarecidos.
- Lección 4: Ecuaciones de estado. Representaciones gráficas de procesos termodinámicos. Coeficientes térmicos.
- Lección 5: Trabajo adiabático. Energía interna. Concepto de calor. Primer principio de la termodinámica. La entropía.
- Lección 6: Calores específicos. Propiedades energéticas de los gases.
- Lección 7: Los procesos cíclicos y las máquinas térmicas. Segundo principio de la termodinámica. Reversibilidad e irreversibilidad.
- Lección 8: El teorema de Carnot. La temperatura termodinámica. Composición de ciclos. La relación de Clausius. Formulación del segundo principio de la termodinámica.
- Lección 9: Significados de la entropía. Criterio de evolución de un sistema aislado.
- Lección 10: Propiedades de la materia cerca del cero absoluto. Teorema del calor de Nernts. Formulación de Planck del tercer principio de la termodinámica. Consecuencias.
- Lección 11: Interpretación microscópica de los conceptos termodinámicos.
- Lección 12: La ecuación fundamental de la termodinámica. La energía interna como potencial termodinámico. Las condiciones de equilibrio termodinámico. La matriz de coeficientes.
- Lección 13: El método termodinámico: potenciales termodinámicos. Concepto de energía utilizable: trabajo máximo.
- Lección 14: Las ecuaciones de Maxwell. Las ecuaciones de Gibas-Helmholtz. Las ecuaciones de Kirchoff. La relación de Mayer.
- Lección 15: Dinámica interna del estado de equilibrio: fluctuaciones termodinámicas. La estabilidad del equilibrio termodinámico. El principio de Le Chatelier.
- Lección 16: Sistemas multicomponente. El potencial químico. La homogeneidad de las funciones termodinámicas. La ecuación de Gibbs-Duhem. Condiciones de equilibrio de los sistemas heterogéneos. La regla de las fases.
- Lección 17.- Transiciones de fase discontinuas. El punto triple y el punto crítico. Ecuación de Clapeyron. Metaestabilidad.
- Lección 18.- Transiciones de fase continuas. La teoría de Landau. Exponentes críticos. Leyes de escala y universalidad.
- Lección 19.- Introducción a la termodinámica de los procesos irreversibles. Las ecuaciones de balance.
- Lección 20.- Ecuaciones fenomenológicas. Principio de Curie. Relaciones de Onsager. Teorema de mínima producción de entropía.
Materiales didácticos
editarLa página de discusión puede ser utilizada como centro de tutorías a menos de que se especifique lo contrario.
Conocimientos previos
editar- Unidad y/o Concepto 1: Agrega un [[Enlace]] a la unidad que incluya conceptos previos.
Actividades
editarEjercicios, pruebas de nivel de conocimiento, trabajos en grupo, u otras tareas. Todas ellas asociadas a sus respectivas lecciones.
- 1ª actividad...
--> En desarrollo.
Lecturas
editarCada actividad tiene asociadas una serie de lecturas recomendadas.
- Lecturas para la 1ª actividad.
- Guías de estudio:
- Artículo de Wikipedia: w:Termodinámica
- Wikilibros:b:Física/Termodinámica
Otras lecturas adicionales de utilidad:
- Biel, J., [1998], “Formalismo y métodos de la termodinámica”, volumen 1, Reverté.
- Callen, H., [1985], “ Thermodynamics and introduction to Thermostatistics”, J. Wiley
Participantes activos
editarParticipantes activos en este Grupo de aprendizaje