Física (plan 2002) 2016-2

Tercer Semestre, Fenómenos Colectivos

FENOMENOS COLECTIVOS. Semestre 2016-2

CLAVE: 0302, 12 creditos

GRUPO: 8115

Profesor: Juan Jose Jimenez Torres

Profesor: Dario Rigoberto Rivera Calzadilla

Ayudante: Maria del Pilar Aguilar del Valle

Horario: lunes miercoles viernes 16 a 18 hrs. Salon P113

Evaluación:

Exámenes (70 %), tareas (30 %)

Temario

1. INTRODUCCION

1.1 El medio continuo como sistema fisico de estudio

1.2 El medio continuo en equilibrio y fuera de equilibrio

PRIMERA PARTE: MEDIOS CONTINUOS EN EQUILIBRIO

2. EL MEDIO CONTINUO EN EQUILIBRIO

2.1 Descripcion del estado de equilibrio: variables de estado extensivas e intensivas; el espacio fase

2.2 Ley cero de la termodinamica. Temperatura. Escalas de medicion de la temperatura

2.3 Ecuaciones de estado. Funciones de respuesta (coeficientes de dilatación y de compresibilidad).

3. SOLIDOS Y FLUIDOS

3.1 Soludos: ecuaciones de estado; funciones de respuesta (modulo de Young)

3.2 Fluidos: gases ideales y no ideales; ecuaciones de estado y funciones de respuesta

3.3 Liquidos: ecuaciones de estado y funciones de respuesta

4. GASES REALES

4.1 Ecuaciones de estado diversas (van der Waals, Dieterici, etc)

4.2 Fenomenologia de las transiciones de fase

4.3 Ley de estados correspondientes

4.4 Funciones de respuesta

5. FLUIDOS NO IDEALES A TEMPERATURA CONSTANTE

5.1 Relaciones entre presion y densidad

5.2 Principios de Arquimedes y de Pascal

5.3 Efectos superficiales: tension superficial; mojado, capilaridad

Segunda parte: Medios continuos fuera de equilibrio

6. PROCESOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES

6.1 Procesos adiabaticos y diatermicos. Trabajo. Calor

6.2 La primera ley de la termodinamica: energia interna; motores termicos, eficiencia energetica

6.3 Las funciones termicas de respuesta (capacidades termicas)

6.4 La segunda ley de la termodinamica: teorema y corolario de Carnot, temperatura Kelvin

6.5 Entropia; trabajo disponible o exergia; tarea termodinamica; eficiencia exergetica

7. PROPAGACION DE ONDAS EN MEDIOS CONTINUOS

7.1 Ondas en fluidos (liquidos y gases) y en solidos (cuerdas, resortes y membranas)

7.2 Cinematica ondulatoria: longitud de onda, frecuencia, velocidad de fase; propagacon, interferencia y difraccion

7.3 Principio de superposicion. Modos normales

7.4 Modulaciones, pulsos y paquetes de ondas. Ondas viajeras, Velocidad de grupo

7.5 Las ondas como instrumento de medicion de algunas propiedades de los medios continuos

7.6 Espectroscopia ondulatoria. Analisis de Fourier

8. TERMODINAMICA DEL MOVIMIENTO ONDULATORIO

8.1 Movimiento ondulatorio en un medio continuo. Tranaporte de energia

8.2 Velocidad de una onda longitudinal en condiciones de adiadaticidad

9. DINAMICA DE FLUIDOS NO IDELAES

9.1 Fenomenos de transporte: transporte de masa, momento y energia. Leyes de Fick, Navier y Fourier

9.2 Ecuaciones de la hidrodinamica

9.3 Fluidos viscosos y no viscosos. Ecuaciones de conservación. Perfiles de velocidad

Bibliografía básica

Resnick, R., Halliday, D., Krane, S. K. 1996, Fisica Vol 1, quinta reimpresion, Compañia Editorial Continental, Mexico

Ingard, U., Kraushaar, W. L., 1973, Introduccion al estudio de la mecánica, materia y ondas, Editorial Reverte, S.A., Mexico

Bibliografía complementaria

Zemansky, M. W., Dittman, R. H., 1990, Calor y Termodinámica, sexta edicion, Editorial McGraw-Hill, Mexico

Sears, F. W., 1973, Mecanica, movimiento ondulatorio y calor, segunda reimpresion, Editorial Aguilar, Madrid

Feynman, R., 1987, Fisica Vol 1, Addison-Wesley Iberoamericana, Mexico

Alonso, M., Finn, E. J., 1995, Vol. II: Campos y ondas, Addison-Wesley Iberoamericana, Mexico