FIS362

TERMODINÁMICA

Objetivo: Proporcionar a los estudiantes las bases conceptuales, el desarrollo teórico y aplicaciones principales de los fenómenos térmicos.

I. Intoducción.

1. Probabilidades y Estadística
2. El espacio Fase. Tratamiento Conceptual. Ejemplo.

II. Distribuciones Estadísticas.

1. Introducción. Concepto de ensamble.
2. Distribuciones Clásicas (Maxwell-Boltzman). Microcanónica, canónica y macrocanónica. Ejemplos.

III. Termodinámica Estadística.

1. Ley Cero y Primera Ley de la Termodinámica.
2. Segunda y Tercera Leyes de la Termodinámica. Entropía.
3. Teorema de Nerst.

IV. Gas Ideal.

1. Función de Partición. Potencial Térmico. Ecuación de Estado.
2. Distribución (Maxwell) de Velocidades.
3. Sistema sometido a Potencial Gravitacional.
4. Capacidad Calorífica. Entalpía. Calor específico. Trasformaciones Adiabáticas e Isotérmicas.

V. Gases Poliatómicos.

1. Funciones de Partición.
2. Potenciales Termodinámicos.
3. Teorema Fundamental.

VI. Máquinas Térmicas.

1. Ciclo de Carnot. Diagramas PV. Eficiencia.
2. Ecuación de Clausius-Clapeiron.
3. Teorema de Equipartición de la Energía.

VII. Sistemas Con Potenciales de Interacción.

1. Función de Partición.
2. Modelo de Esfera Dura. Gas real de baja densidad.
3. La Ecuación de Van Der Waals. Punto Crítico. Estados Lábiles, Sobresaturados y Transiciones de Fase.

VIII. Potenciales Termodinámicos.

1. Energía Libre. Procesos Isobáricos. Potencial a Presión Constante.

IX. Cristales.

1. Modelo Clásico. Método de Debye.
2. Aproximaciones a Temperaturas Extremas. Temperaturas Críticas.

X. Conceptos de Estadística Cuántica.

1. Consideraciones Cuánticas Sobre el Recuento.
2. Distribuciones F.D. y B.E. Funciones de Partición.
3. Radiación del Cuerpo Negro. Ecuación de Stefan-Boltzman. Presión Radiante.

Apéndice.

1. Fluctuaciones. Movimiento Browniano.

V.M. Peñafiel, 2011.