Física (plan 2002) 2022-2

Sexto Semestre, Termodinámica

En este curso de Termodinámica van a adquirir excelentes bases para entender las Leyes de la Termodinámica y sus implicaciones a través de procesos físicos necesarios para su desarrollo como futur@s físic@s.

Pueden comunicarse con el Dr. Juan Escobar a la siguiente dirección escobar@fisica.unam.mx, (por favor no manden correos a la dirección @ciencias, porque no lo reviso casi nunca), o bien con el Fis. Iván Garibay al correo: garibay@ciencias.unam.mx .

0. PRIMERA REUNIÓN

Aunque (casi) toda la información relativa a este curso se expone en esta presentación, haremos una primera reunión en línea el día miércoles 16 de febrero para aclarar cualquier duda que surja y para que nos conozcan. La reunión se hará a através del Meet del Classroom del grupo. El código del Classroom es: peinzvp

1. MODO DE IMPARTICIÓN

El curso será completamente en línea y está pensado para que las dificultades que presenta la pandemia y el trabajo a distancia afecten lo menos posible al estudiantado. Se publicarán de dos a tres videos semanales con las clases asíncronas, de alrededor de hora y media, en donde se presentará el contenido del curso. Asímismo habrá una clase síncrona a la semana a través del Meet del Classroom del curso, en donde los Profesores y/o Ayudante(s) nos conectaremos para discutir las clases de la semana y resolver dudas. Entendemos que no siempre se tiene disponibilidad de internet o computadoras para conectarse, por lo que en estas reuniones síncronas no se darán temas nuevos ni se harán evaluaciones. Sin embargo, recomendamos que sí asistan a éstas, ya que la discusión y aclaración de dudas son una excelente manera de entender mejor los temas vistos en las clases.

Para evitar que la gente se atrase con ver las clases de la semana, una vez por semana se harán cuestionarios breves (generalmente conceptuales, tipo 10 a 15 minutos) sobre los temas vistos en la semana. Éstos se entregarán antes de que termine el domingo de la semana en cuestión.

Habrá tareas cada dos semanas, aproximadamente. Se entregarán a través de los "eventos" del Classroom, en los que tendrán que subir un archivo pdf que contenga su tarea. Cada día de retraso costará un punto sobre la calificación del trabajo.

Los exámenes parciales se subirán al Classroom en un "evento" a las 8:00 del día correspondiente. Se les darán dos horas para resolverlo, y media hora para que lo escaneen y lo suban al mismo evento, en un archivo pdf. Les pedimos que consideren muy bien que siempre pueden ocurrir detalles con el internet o las computadoras, para que se den el tiempo de subir el archivo y no lo dejen para el último minuto.

2. EVALUACIÓN

Calificaremos de la siguiente manera:

• Alrededor de 10 tareas, 35%
• Cuatro exámenes parciales, 50%
• Alrededor de 12 cuestionarios, 15%

3. TEMARIO Y EXÁMENES

En la medida de lo posible trataremos de abarcar todo el temario oficial, que pueden encontrar en la página de la Facultad, https://web.fciencias.unam.mx/asignaturas/612.pdf. Iván impartirá la primera mitad del curso, que abarca las unidades 1-8 del temario. La segunda mitad la impartirá el Dr. Escobar, de la unidad 9 a la 13.

Comenzaremos con una introducción a la Termodinámica y la definición de los conceptos básicos que se utilizarán a lo largo del curso. Posteriormente se discutirá la necesidad de formular la Ley Cero de la Termodinámica, y de definir un parámetro físico como lo es la Temperatura. Se analizarán varios sistemas termodinámicos y se introducirán sus variables termodinámicas, así como su relación mediante su ecuación de estado. Una vez que se tienen estas herramientas se estudiará la Primera Ley de la Termodinámica, así como sus implicaciones en procesos físicos y aplicaciones de ésta. Al término de estos temas se realizará el primer examen parcial.

Posteriormente se analizará a detalle la Segunda Ley de la Termodinámica, en donde será necesario introducir el concepto de Entropía. A su vez se estudiarán aplicaciones y resolución de problemas. A continuación veremos la Formulación Gibbsiana de la termodinámica. Aquí se aplicará el segundo examen parcial.

En la segunda parte, estudiaremos primero los conceptos de estabilidad termodinámica y transiciones de fases de primero y segundo orden. En este punto aplicaremos el tercer parcial.

Después estudiaremos radiación de cuerpo negro, tercera ley de la termodinámica y, brevemente, termodinámica fuera de equilibrio. Aquí aplicaremos el último parcial.

4.1 BIBLIOGRAFÍA DEL CURSO

• Carmona, G. Termodinámica clásica. Facultad de Ciencias.
• Zemansky, M. Heat and thermodynamics. McGraw-Hill.
• Callen, H. Thermodynamics and an Introduction to thermostatistics. John Wiley and Sons.
• Schroeder, D. An introduction to thermal physics. Addison-Wesley.
• García Colín, L. Introducción a la termodinámica clásica. Editorial Trillas.
• Bowley & Sanchez. Introductory Statistical Mechanics. 2nda edición. ISBN-13: 978-0198505761

4.2 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

• Fermi, E. Thermodynamics. Dover Publications.
• Planck, M. Treatise on thermodynamics, Dover Publications.