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Presentación del grupo 8081 - 2007-2.

1.Introducción
1.1Objetivo, alcance y método de la termodinámica
1.2El objeto o sistema físico de la termodinámica
1.3Naturaleza del estado físico y de las variables del sistema termodinámico
1.4Tipos de fronteras o paredes: adiabáticas, diatérmicas, permeables e impermeables, rígidas y móviles
1.5Equilibrio
1.6Termostática y termodinámica
2.La ley cero y el concepto de temperatura
2.1Equilibrio adiabático
2.2Equilibrio diatérmico
2.3Equilibrio termodinámico
2.4Ley cero de la termodinamica
2.5Existencia de la temperatura y la ecuación de estado de un sistema termodinámico
2.6Medición de la temperatura, escalas y significado del cero en cada escala
2.7“Violaciones” a la ley cero y su significado
3.Ejemplos de sistemas termodinámicos
3.1Sistemas ideales y reales (gases, magnetos, dieléctricos, radiación electromagnética, alambres, etc.): ecuaciones de estado
3.2Fenomenología del comportamiento termodinámico de las sustancias según la tabla periódica de los elementos
EXAMEN PARCIAL 1
4.La primera ley de la termodinámica
4.1Procesos cuasiestáticos, reversibles y reales o irreversibles
4.2Trabajo y calor en procesos termodinámicos
4.3Trabajo adiabático y el concepto de energía interna
4.4Primera ley de la termodinámica
4.5Capacidades térmicas
4.6Procesos cíclicos reversibles e irreversibles en sistemas compuestos: sistemas de interés y alrededores
5.Aplicaciones de la primera ley
5.1Procesos con gases y otros sistemas termodinámicos
5.2Reacciones químicas
5.3“Calores latentes”
5.4La superficie de la energía interna en función de las variables de estado independientes
EXAMEN PARCIAL 2
6.La segunda ley de la termodinámica
6.1Motores y refrigeradores. Otros dispositivos termodinámicos abiertos o cerrados: intercambiadores de calor, toberas, bombas de calor, etc.
6.2Eficiencia de dispositivos termodinámicos
6.3Formulación de la segunda ley en términos de motores térmicos
6.4Enunciados de Kelvin, Planck y Clausius. Equivalencia
6.5Teorema y corolario de Carnot
6.6Escala absoluta de temperaturas. Temperatura Kelvin
6.7Teorema de Clausius
6.8Entropía y el principio de irreversibilidad
6.9Principio del incremento de la entropía y de la degradación de la energía
6.10Formulación “a la Caratheodory”. Superficies adiabáticas
6.11Exergía y ahorro de la exergía y uso eficiente de la energía
7.Otras consecuencias y aplicaciones de la 2ª ley
7.1Las ecuaciones TdS
7.2Relaciones entre las ecuaciones de estado: aplicaciones en gases, líquidos, sólidos, plasmas y radiación electromagnética en equilibrio
7.3Relaciones entre las capacidades térmicas
7.4El método de los procesos cíclicos
EXAMEN PARCIAL 3
8.Formulación gibbsiana de la termodinámica
8.1Postulados básicos
8.2Representaciones de la entropía y de la energía interna
8.3Transformaciones de Legendre y potenciales termodinámicos
8.4Relaciones de Maxwell
9.Estabilidad termodinámica
9.1Condiciones de estabilidad y principios extremales. Equilibrios mecánico, térmico y químico
9.2Aplicaciones : ecuaciones de Clausius-Clapeyron y de Kirchoff
9.3Consecuencias sobre las susceptibilidades termodinámicas
9.4Principio de Le Chatelier-Braun
10.Transiciones de fase
10.1Fenomenología de las transiciones de fase para sustancias puras
10.2Transiciones de fase de primero y segundo orden, “a la Ehrenfest”. Ecuaciones de Ehrenfest
10.3Transiciones de fase orden-desorden, “a la Landau”
10.4Aplicaciones: magnetismo, superfluidez, superconductividad
10.5Mezclas de sustancias no reaccionantes. Regla de fases de Gibbs
EXAMEN PARCIAL 4
11.La tercera ley de la termodinámica
11.1Formulación de la tercera ley en el concepto de la temoquímica
11.2Aplicaciones a mezclas reactantes y transiciones de fase
11.3Implicaciones en el comportamiento de las susceptibilidades térmicas a bajas temperaturas
12.Solución termodinámica de Planck a la radiación de cuerpo negro
12.1Descomposición espectral de las variables termodinámicas
12.2Descomposición espectral de un proceso adiabático. Ley de Wien
12.3Oscilador de Hertz en equilibrio con la radiación de cuerpo negro
12.4Comportamientos asintóticos a baja y alta frecuencia
12.5Distribución de Planck
13.Termodinámica fuera del equilibrio
13.1Conducción, convección y radiación de calor
13.2Fluctuaciones
13.3Procesos cerca y lejos del equilibrio. Termodinámica irreversible lineal
13.4Termodinámica de tiempo finito
EXAMEN PARCIAL 5

PRINCIPALES REFERENCIAS

Callen, H.B. 1985. Thermodynamics and an introduction to thermostatistics. 2a. ed. Wiley.

Criado Sancho, M. 1983. Introducción conceptual a la termodinámica química. Editorial AC.

García-Colín Scherer, L. 1986. Introducción a la termodinámica clásica. 3a. ed. Trillas.

Pippard, A.B. 1966. Elements of classical thermodynamics. CambridgeUniversity Press.

Zemanzky, M.W. 1981. Heat and thermodynamics: an intermediate textbook. 6a. ed. McGraw Hill.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Edelman, V. 1986.Cerca del cero absoluto. Editorial MIR.

Fermi, E. 1956. Thermodynamics. Dover Publications.

Kuhn, TS. 1980. La teoría del cuerpo negro y la discontinuidad cuántica, 1894-1912. Alianza editorial

Mendelssohn, K. 1965. La búsqueda del cero absoluto. Ediciones Guadarrama.

Morán, MJ & HN Shapiro. 1993. Fundamentos de termodinámica técnica. Editorial Reverté.

Planck, M. 1926.Treatise on thermodynamics. 3a. ed. Dover Publications

Sommerfeld, A. 1956. Thermodynamics and statistical mechanics. Academic Press

 


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