Física (plan 2002) 2023-1

Sexto Semestre, Termodinámica

La Termodinámica es la rama de la Física que estudia el comportamiento de la interacción de muchísimas partículas (~10²³), desde una perspectiva puramente fenomenológica. Este desarrollo se da por dos caminos distintos: uno, de aplicación tecnológica, cuando Sadi Carnot establece una de las leyes fundamentales de la naturaleza con su célebre estudio sobre la eficiencia de las máquinas térmicas. El otro se da a partir de los estudios sobre la naturaleza del calor establecidos por Benjamin Thompson, Conde de Rumford y Antoine-Laurent de Lavoisier. Así, ya sea desde la ingeniería o la química, la Termodinámica aparece a principios del siglo XIX tanto por la necesidad de entender la relación entre el Trabajo y el Calor para su aprovechamiento en las Máquinas Térmicas o el estudio de la naturaleza de la materia. El desarrollo y formalización de ambos caminos permiten entender a la Termodinámica como “el estudio del calor, el trabajo, la temperatura y su relación con la energía, la radiación y las propiedades físicas de la materia” (Wikipedia). El objetivo de este curso es pasar de esta visión puramente fenomenológica a una formalización sobre el estudio de las restricciones de las propiedades posibles de la materia que se siguen de las propiedades de simetría de las leyes fundamentales de la Física.

Se pretende ver todo el temario establecido en el currículo de la carrera de Física, no necesariamente en el orden del temario. Está dividido en dos partes:

I.- Se muestra el desarrollo fenomenológico a partir del cual se establecen las tres primeras leyes de la termodinámica: Ley Cero, Primera y Segunda Ley. Dado el carácter de esta primera parte, se plantea la formulación de sistema (y sus alrededores), las variables extensivas que lo describen y las fuerzas generalizadas (llamadas también "variables intensivas") con las cuales se da la interacción con los alrededores.

II.- Una vez dadas las Leyes de la Termodinámica, se establece su formalización hasta la obtención de “Ecuaciones Fundamentales”, que permiten una descripción completa del sistema y su comportamiento, para así obtener sus ecuaciones de estado.

Breve video sobre el carácter del curso https://youtu.be/bdvw9rWagYs (video de hace ya algunos semestres). ;)

Modalidad

El curso se presentará en la modalidad “presencial” , esto es, habrá sesiones presenciales en el horario de clase (Lunes, Miércoles y Viernes de 10:00 – 12:00). También estará disponible la plataforma de Google Classroom, en donde habrá infografías en formato pdf y como presentación de Power Point, con la explicación de los temas vistos en clases y con actividades como ayuda para el aprendizaje. Estas actividades sirvn como repaso para lo visto en clase y de preparación para las tareas.

Los viernes se dejará una tarea con ejercicios correspondientes a los temas vistos que deberá entregarse al siguiente viernes.

Calificación:

La calificación estará dada por:

50% : 16 Tareas (promedio de las 14 calificaciones de tareas más altas)

50% : Examenes (4 exámenes parciales. El promedio será sobre los tres con calificación más alta).

No hay examen final.