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CURSO:TERMODINAMICA Y TEORIA CINETICA
TRADUCCION:THERMODYNAMICS AND KINETIC THEORY
SIGLA:FIZ0212
CREDITOS:10
MODULOS:03
CARACTER:MINIMO
TIPO:CATEDRA
CALIFICACION:ESTANDAR
DISCIPLINA:FISICA
PALABRAS CLAVE:FISICA, TERMODINAMICA, CALOR, TEORIA CINETICA


I.DESCRIPCIÓN DEL CURSO

En este curso se estudian los conceptos basicos de la Termodinamica mediante la descripcion de la materia macroscopica. Esto incluye ciclos termodinamicos, leyes de la termodinamica, el concepto de entropia, transiciones de fase, entre otros.


II.OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

1.Definir y comprender los conceptos basicos de la Termodinamica tales como intercambio de calor, conservacion de la energia, equilibrio termodinamico y transiciones de fase, entre otros.

2.Conocer conceptos introductorios relacionados a la descripcion microscopica de la materia.


III.CONTENIDOS

1.Termodinamica clasica.
1.1.Temperatura.
1.2.Equilibrio termico.
1.3.Termometro de Mercurio, escala Celsius (C).
1.4.Termometro de Gas, escala absoluta (K).
1.5.Gases ideales.
1.6.Calor y Primera Ley Conservacion de Energia.
1.7.Calor especifico y capacidad calorica.
1.8.Calor latente y transiciones de fase.
1.9.Experimento de Joule y Primera Ley.
1.10.Energia interna.
1.11.Trabajo, diagramas PV, Procesos cuasiestaticos.
1.12.Capacidad calorica de gases ideales.
1.13.Expansion adiabatica.
1.14.Transferencia de Calor.
1.15.Conduccion.
1.16.Radiacion de cuerpo negro.
1.17.Segunda Ley Formulacion axiomatica.
1.18.Estados de equilibrio.
1.19.Paredes adiabaticas, rigidas, impermeables.
1.20.El postulado de la entropia maxima.
1.21.Condiciones de equilibrio.
1.22.Parametros intensivos (Temperatura, presion...).
1.23.Ecuaciones de estado.
1.24.Equilibrio termico, mecanico y ante flujo de materia.
1.25.Estructura formal y ejemplos.
1.26.Relaciones de Euler.
1.27.Relaciones de Gibbs?Duhem.
1.28.Resumen estructura formal.
1.29.Gases ideales, Van der Waals, y radiacion electromagnetica.
1.30.Procesos reversibles, Teorema de maximo trabajo.
1.31.Teorema de maximo trabajo.
1.32.Maquinas termodinamicas (Motor, Refrigerador y bomba de calor).
1.34.Ciclo de Carnot.
1.35.Potenciales termodinamicos.
1.36.Energia minima.
1.37.Transformaciones de Legendre.
1.38.Potenciales termodinamicos.
1.39.Principio de extremo en las formulaciones alternativas.
1.40.Potenciales de Helmholtz, Entalpia, Gibbs.
1.41.Relaciones de Maxwell.
1.42.Estabilidad y transiciones de fase de primer orden.

2.Teoria cinetica de los gases.
2.1.Descripcion microscopica de sistemas macroscopicos.
2.2.Estructura granular (atomica, molecular) de la materia.
2.3.Fluctuaciones, irreversibilidad y tendencia al equilibrio como conceptos estadisticos.
2.4.Probabilidades y estadistica.
2.5.El concepto de probabilidad.
2.6.Relaciones elementales entre probabilidades.
2.7.Distribuciones de probabilidades (discretas y continuas en 1 a 3 dimensiones), valores medios y dispersiones.
2.8.Distribuciones binomial, de Poisson y de Gauss.
2.9.Descripcion estadistica de un gas.
2.10.Funcion distribucion de particulas en el espacio de fase: calculo de densidades y flujos.
2.11.Gases ideales en equilibrio: distribucion de Maxwell?Boltzmann, presion del gas.
2.12.Colisiones: seccion eficaz de scattering, camino libre medio.
2.13.Coeficientes de transporte para un gas con colisiones.


IV.METODOLOGIA PARA EL APRENDIZAJE

-Clases expositivas.

-Ayudantias.


V.EVALUACION DE APRENDIZAJES

Este curso sera evaluado mediante interrogaciones, tareas y un examen final.


VI.BIBLIOGRAFIA

Callen, H. Thermodynamics. Wiley, 1985.

Fermi, E. Thermodynamics. Dover, 1936.

Golden, S. Elements of the Theory of Gases. Addison?Wesley, 1964.

Reif, F. Fisica Estadistica. Berkeley Phisics Course. Vol. 5. Reverte, 1996.

Riedi, P. C. Thermal Physics: An Introduction to Thermodynamics, Statistical Mechanics and Kinetic Theory. 2? Ed. Oxford, 1988.

Sears, F. W. & G. L. Salinger Termodinamica, Teoria Cinetica y Termodinamica Estadistica. Reverte, 1978.

Tipler, F. Fisica. 4? Ed. Freeman.

Zemansky, M. W. Calor y Termodinamica. McGraw?Hill, 1957.


PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
FACULTAD DE FISICA / JUNIO 2018