Termodinámica

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Termodinámica
Nivel: 13-17
Departamento: Departamento de Física
Se trata de un curso en desarollo sobre contenidos de introducción a la termodinámica clásica y analítica y a sus aplicaciones en la física térmica.

Objetivos[editar]

Este 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[editar]

La pagina 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[editar]

Ejercicios, pruebas de nivel de conocimiento, trabajos en grupo, u otras tareas. Todas ellas asociadas a sus respectivas lecciones.

  • 1ª actividad...

--> En desarrollo.

Lecturas[editar]

Cada actividad tiene asociadas una serie de lecturas recomendadas.

  • Lecturas para la 1ª actividad.
  • Guías de estudio:

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[editar]

Participantes activos en este Grupo de aprendizaje