Termodinámica Clásica
Hoja de materia:
DATOS GENERALES:
| Descripción: | Introducir al alumno, de manera sólida, los conceptos básicos que fundamentan los procesos termodinámicos. Que el estudiante pueda aplicar las leyes de la termodinámica y obtener a través de estas, relaciones entre las variables macroscópicas de la materia, cuando estas, se someten a toda una variedad de procesos. Que el estudiante tenga una preparación adecuada para asistir al curso de Física Estadística. |
| Seriación y Correlación: | Subsecuentes: Física general II, Ecuaciones Diferenciales Ordinarias. |
| Consecuentes: | |
| Objetivo: | |
| Objetivos específicos: | |
| Horas totales del curso: | (66T+42P) horas presenciales + (68) horas de autoestudio = 176 hrs |
| Créditos: | 10 Créditos |
REVISIONES Y ACTUALIZACIONES:
| Líneas de investigación: | |
| Autores o Revisores: | |
| Fecha de actualización por academia: | |
| Sinopsis de la revisión y/o actualización: |
PERFIL DESEABLE DEL DOCENTE:
| Disciplina profesional: | Doctorado en Ciencias |
| Experiencia docente: | Experiencia profesional docente mínima de dos años |
ÍNDICE TEMÁTICO:
| TEMA: | |
| Generalidades de la termodinámica | Sistema termodinámico y entorno. Equilibrio termodinámico. Grados de libertad y estado termodinámico. Procesos. Cíclicos, cuasi- estáticos, irreversibles. Cantidades extensivas e intensivas |
| Ley cero de la termodinámica y ecuación de estado | Ecuación de estado. Temperatura, termómetros e isotermas. Escala con respecto al gas ideal. Diferenciales exactas. Expansión volumétrica y compresibilidad isotérmica Constante universal de los gases. |
| Concepto de trabajo en termodinámica y la primera ley de la termodinámica | Fuerza generalizada y desplazamiento. Diversos tipos de trabajos. Variables conjugadas. Diferencial exacta II. Energía interna y Trabajo adiabático. Calor y primera ley de la termodinámica. |
| Aplicaciones de la primera ley de la termodinámica | Calores específicos y calores específicos molares. Energía interna de los gases y gases ideales. Proceso adiabático en un gas ideal. Propagación del sonido en gases. Ciclo de Carnot. |
| Segunda ley de la termodinámica | Formulación tradicional: enunciados de Planck- Kelvin y de Clausius. Escala Universal. La entropía como una medida del índice de restricción. Propiedades extrémales de la entropía. Entropía y procesos reversibles e irreversibles. Ecuaciones de Gibbs-Duhem y Tds. |
| Potenciales termodinámicos y ecuaciones de Maxwell | El principio de mínima energía. Transformadas de Legendre. Potenciales termodinámicos. Funciones generalizadas de Massieu. Los principios mínimos para los potenciales. El Potencial de Helmholtz, la entalpia y la función de Gibbs. Las relaciones de Maxwell. Algunas aplicaciones. Transformadas por Jacobianos |
| Tercera ley de la termodinámica | Postulado de Nerst. Consecuencias del Postulado de Nerst |
| Gases imperfectos y sustancias impuras | Ecuaciones de estado. Región heterogénea. Ecuación reducida. Punto crítico. Efecto Joule- Kelvin |
| Transiciones de fases y puntos críticos | Transición líquido-gas y transición electro- magnética. Teorías clásicas. Funciones homogéneas generalizadas: hipótesis de escalamiento. Hipótesis de escalamiento en fluidos. Problemas abiertos. Transición superfluida. Transición superconductora. |
BIBLIOGRAFIA
| Principal: | L. García-Colín Scherer. Introducción a la termodinámica clásica. 3ª. Edición. Trillas.H. B. Callen, “Thermodynamics”, 2a. Edición, Ed. Wiley.Calor y Termodinámica (6ta. Ed. 1985) Mark W. Zemansky y Richard H. Dittman. Editorial McGraw-Hill. |
| Enlaces digitales: | |
| Complementaria: | – F. Reif, “Fundamentos de la Física Estadística y Térmica”, Ed. McGraw-Hill.Modern Thermodynamics (1998) D. Kandepudi and I. Prigogine Editorial Wiley. |
PLANEACIÓN EDUCACIONAL:
| Competencias generales: | Capacidad de abstracción, análisis y síntesis.Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.Habilidad para trabajar en forma autónoma. |
| Competencias específicas: | Plantear, analizar, y resolver problemas físicos, tanto teóricos como experimentales, mediante la utilización de métodos numéricos, analíticos o experimentales.Aplicar el conocimiento teórico de la física a la realización e interpretación de experimentos.Demostrar una comprensión profunda de los conceptos de la física clásica y moderna.Describir y explicar fenómenos naturales y procesos tecnológicos en términos de conceptos, teorías y principios físicos.Construir y desarrollar argumentaciones válidas, identificando hipótesis y conclusiones. |
CONTRIBUCIÓN AL PERFIL DE EGRESO:
| CONOCIMIENTO: | HABILIDADES: | VALORES: |
ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS:
| Estrategias de enseñanza: | Estrategias de aprendizaje: |
PROPUESTA DE CRITERIOS DE EVALUACIÓN:
| Criterio de evaluación: | Porcentaje: |
| Exámenes parciales Tareas Exposiciones Participación en clase Asistencia Proyecto |