G1031223 - Fundamentos de Termodinámica (Fundamentos de Física) - Curso 2013/2014
Información
- Créditos ECTS
- Créditos ECTS: 6.00
- Total: 6.0
- Horas ECTS
- Clase Expositiva: 24.00
- Clase Interactiva Seminario: 24.00
- Horas de Titorías: 3.00
- Total: 51.0
Outros Datos
- Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007
- Departamentos: Física da Materia Condensada
- Áreas: Física da Materia Condensada
- Centro: Facultade de Física
- Convocatoria: 1º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
- Docencia e Matrícula: null
Profesores
| Nome | Coordinador |
|---|---|
| MOSQUERA TALLON, VICTOR. | SI |
| REY LOSADA, CARLOS. | NON |
Horarios
| Nome | Tipo Grupo | Tipo Docencia | Horario Clase | Horario exames |
|---|---|---|---|---|
| Grupo /CLE_01 | Ordinario | Clase Expositiva | SI | SI |
| Grupo /CLE_02 | Ordinario | Clase Expositiva | SI | NON |
| Grupo /CLIS_01 | Ordinario | Clase Interactiva Seminario | SI | NON |
| Grupo /CLIS_02 | Ordinario | Clase Interactiva Seminario | SI | NON |
| Grupo /TI-ECTS01 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS02 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS03 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS04 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS05 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS06 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS07 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
Programa
Existen programas da materia para os seguintes idiomas:
Obxectivos da materia
O obxectivo desta materia é proporcionar ao alumno unha formación na Termodinámica clásica, a cal baséase no estudo do equilibrio dos sistemas físicos e químicos desde un punto enerxético mediante unha descrición macroscópica dos fenómenos. Introducirase, polo tanto, ao alumno nos métodos e o formalismo da Termodinámica de equilibrio. Aplícase o formalismo matemático ao estudo de determinados sistemas físicos, tanto polo interese en si mesmos, como o de ilustrar como se emprega a Termodinámica en diferentes casos, de tal forma que o alumno debe adquirir os coñecementos necesarios e a capacidade suficiente para aplicar os argumentos e métodos termodinámicos á análise e a resolución de problemas moi diversos, de maneira que a continuación desta materia no 2º cuadrimestre (Termodinámica e Teoría Cinética) non lle represente ningunha dificultade.
A relación desta parte da Ciencia Fenomenológica con experiencias coñecidas e a súa incidencia noutras partes da Ciencia en xeral e da Física en particular, é evidente tal como verase ao longo do curso. Neste curso preténdese dar a coñecer os conceptos e Leis fundamentais de forma explícita.
Contidos
Normativa Grao en Física.
O contido da materia desenvolverase da forma que se detalla a continuación.
Temario/Epígrafes
1. CONCEPTOS E DEFINICIÓNS BÁSICAS.
Sistema termodinámico.
Variables, equilibrio, interacción e procesos termodinámicos.
2. EQUILIBRIO TÉRMICO.
Equilibrio térmico.
Temperatura empírica.
Medida da temperatura e escalas termométricas.
Termómetro de gas e temperatura absoluta na escala do gas ideal.
3. PRIMEIRO PRINCIPIO DA TERMODINÁMICA.
Traballo termodinámico.
Coeficientes térmicos.
Primeiro principio da termodinámica.
Enerxía interna.
Definición de calor.
Capacidade calorífica.
4. SEGUNDO PRINCIPIO DA TERMODINÁMICA.
Enunciados do segundo principio da termodinámica.
Escala termodinámica de temperatura.
5. ENTROPÍA.
Teorema de Clausius.
Entropía.
Principio de aumento de entropía.
Traballo máximo.
6. SISTEMAS ABERTOS.
Generalización das leis da termodinámica a sistemas abertos.
7. POTENCIAIS TERMODINÁMICOS.
Transformada de Legendre.
Potenciais termodinámicos.
Ecuacións enerxéticas e TdS.
Ecuación xeneralizada de Mayer.
Fórmula de Reech.
8. CONDICIÓNS DE EQUILIBRIO.
Condicións xerais de equilibrio.
Principio extremal da enerxía.
Condicións de equilibrio para os potenciais termodinámicos.
Estudo do equilibrio térmico, mecánico e químico.
9. ESTABILIDADE.
Estabilidade intrínseca e mutua dos sistemas monocomponentes.
Estabilidade intrínseca dos sistemas xerais.
10. O TERCEIRO PRINCIPIO DA TERMODINÁMICA.
Fenómenos de baixas temperaturas.
Postulados de Nernst e Planck.
Propiedades dos sistemas no cero absoluto.
Inaccesibilidade do cero absoluto
Bibliografía básica e complementaria
Bibliografía básica
CALLEN, HERBERT B. Termodinámica : introducción a las teorías físicas de la termostática del equilibrio y de la termodinámica irreversible . Madrid: AC, 1981
BIEL GAYE, JESÚS Curso sobre el formalismo y los métodos de la termodinámica. Vol I y II Barcelona: Reverté, 1997-1998
AGUILAR PERIS, JOSÉ Curso de termodinámica Madrid: Alhambra Universidad, 2001
Mark W. ZEMANSKY, Richard H. DITTMAN Calor y Termodinámica Mexico: McGraw Hill, 1988
Bibliografía complementaria
PELLICER GARCÍA, JULIO. 100 problemas de termodinámica. Madrid: Alianza. 1996
GARCÍA-COLIN SCHERER, LEOPOLDO. Problemario de termodinámica clásica México : Trillas, 2003.
ANNEQUIN, R. Ejercicios de ciencias físicas. Termodinámica Barcelona: Reverté, 1979
Recursos en rede
http://tigger.uic.edu/~mansoori/Thermodynamics.Educational.Sites_html
http://www.taringa.net/posts/downloads/2397279/Simulador-Termodin%C3%A1mico.html
Competencias
Competencias específicas
- Aplicar con propiedade as leis da termodinámica ao estudo dalgúns sistemas de interese práctico, sendo conscientes dos principios nos que se fundamentan así como dos límites de aplicabilidade.
- Desenvolver a capacidade para construír modelos que idealicen a realidade física, acordes a este nivel.
- Desenvolver a capacidade de análise e de resolución de problemas básicos.
Competencias xerais
- Capacidade de análise e de síntese.
- Manexo de recursos bibliográficos e informáticos.
- Manexo de material científico.
- Capacidade para o traballo en equipo.
- Habilidade no tratamento de datos.
Metodoloxía da ensinanza
a) Clase de pizarra en grupo grande.
Impartiranse os conceptos teóricos de cada tema con apoio de medios audiovisuais, utilizando a pizarra como instrumento de aclaración e de complementariedade.
Ao finalizar o tema realizaranse problemas tipo, iranse propondo distintos pasos para a resolución do problema Se o alumno é capaz de expoñelo por se mesmo, continuarase co seguinte paso, en caso contrario analizarase de forma detallada.
O obxectivo é que o alumno aplique os coñecementos teóricos adquiridos á resolución de problemas e consiga chegar a bo fin.
b) Clases de pizarra en grupo reducido.
Clase fundamentalmente práctica na que se resolverán os problemas e exercicios propostos nos boletíns. É fundamental aquí a participación do alumno xa que vai permitir a realización de parte da súa avaliación continua.
c) Titorías de pizarra en grupo reducido.
Aquí levaransen a cabo a aclaración de dúbidas sobre aspectos teóricos e prácticos que o alumno poida ter, así como a supervisión, presentación, exposición, debate ou comentarios de traballos propostos ou de calquera outra actividade exposta, realizadas tanto de forma individual como en grupo. Esta actividade por parte do alumno incluirase na súa avaliación continua.
d) Titorías en grupos moi reducidos ou individualizadas.
Prestarase atención individualizada ao alumno que o necesite.
Sistema de evaluación
Avaliación continua (40%)
Obxectivo: avaliar o proceso de aprendizaxe do alumno.
Trátase de desenvolver a creatividade e a imaxinación así como mostrar os beneficios do traballo en grupo.
Os estudantes de forma individual e/ou en grupo (cun máximo de tres integrantes) poderán ser avaliados pola exposición oral de pequenos traballos relacionados cun tema de interese ou materia complementaria a un tema do programa, exposición de problemas así como calquera outra actividade relacionada coa materia que poida xurdir e que permita avaliar o proceso de aprendizaxe dos alumnos e a súa integración nun grupo.
Outro aspecto da avaliación continuada corresponde á realización de controis mediante a realización de probas que se resolvan individualmente ou en grupo e cuxo interese non será tanto a realización correcta das mesmas senón a súa discusión e formulación.
Nota: A todos os integrantes dun grupo outorgaráselle a mesma nota.
Avaliación individualizada (60%)
Obxectivo: avaliar os coñecementos individuais do alumno.
Para iso realizarase un exame final (en data programada polo centro), que consistirá nunha parte práctica (problemas) e unha parte teórica (cuestións). Cada unha destas partes será avaliada de forma independente, con cualificacións entre 0 e 10. A cualificación do exame final obterase como media de ambas as partes. A cualificación mínima para aprobar será un 5 de media. Será necesario un mínimo de 3,5 puntos nunha das partes para poder realizar a media.
Avaliación global
A cualificación final do alumno non será en ningún caso inferior á do exame final nin á obtida ponderándoa coa avaliación continua.
Para a convocatoria de xullo, manteranse as cualificacións obtidas na avaliación continuada (de habela realizado) así como as partes da proba individualizada na que obteña unha cualificación mínima de 7.
A cualificación de "non presentado" se otorgará de acordo coas disposicions da normativa de permanencia nas titulacións de grao e posgrao vixente na USC.
Tempo de estudo e traballo persoal
TRABALLO PRESENCIAL NO AULA
Clases de pizarra en grupo grande 30 h
Clases de pizarra en grupo reducido 15 h
Titorías en grupo reducido sen ordenador/laboratorio 13 h
Titorías en grupos moi reducidos ou individualizadas 2 h
Total horas traballo presencial no aula 60 h
TRABALLO PERSOAL DO ALUMNO
Estudo autónomo individual ou en grupo 75 h
Escritura de exercicios, conclusións ou outros traballos 15 h
Total horas traballo persoal do alumno 90 h
Recomendacións para o estudo da materia
Ínstase ao alumna/o a que curse previamente as materias de Física Xeral I e II, Métodos Matemáticos I, II, III.