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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE CIENCIAS
PLAN DE ESTUDIOS DE LA LICENCIATURA EN FÍSICA BIOMÉDICA
Programa de la asignatura
Termofísica
Clave:
Semestre: 6°
Campo de conocimiento: Físico-Matemático y Tecnologías de la
Información
No. Créditos: 12
Carácter: Obligatorio Horas Horas por semana Horas al semestre
Tipo: Teórica Teoría: Práctica:
6 96 6 0
Modalidad: Curso Duración del programa: 16 semanas
Índice Temático
Unidad Tema Horas Teóricas Prácticas
1 Conceptos generales 6 0 2 Sistemas en equilibrio 24 0 3 Sistemas fuera de equilibrio 18 0 4 Teoría cinética 24 0 5 Mecánica estadística 24 0
Total de horas: 96 0 Suma total de horas: 96
Contenido Temático
Seriación: No ( x ) S i () Obligatoria ( ) Indicativa () Asignatura antecedente: Ninguna Asignatura subsecuente: Ninguna
Objetivo general: Describir a diferentes niveles los sistemas macroscópicos, tanto en equilibrio como fuera de él. Identificar a través de la teoría cinética y de la física estadística la influencia del comportamiento de las partículas que lo conforman. Objetivos específicos: 1. Reconocer la diferencia entre estados de equilibrio, estacionario y fuera de equilibrio, así como la relación
entre ellos. 2. Determinar los mecanismos, y su representación, presentes en los procesos para ir de un estado a otro. 3. Describir los mecanismos a través de los cuales se manifiestan a nivel macroscópico, los fenómenos que
ocurren a nivel microscópico.
Unidad Temas y subtemas
1
Conceptos generales 1.1. Equilibrio termodinámico. 1.2. Primera ley de la termodinámica y energía interna. 1.3. Segunda ley de la termodinámica y entropía. 1.4. Tercera ley de la termodinámica y el estado de referencia.
2
Sistemas en equilibrio 2.1. Estabilidad del equilibrio. 2.2. Energía libre de Helmholtz. 2.3. Entalpía. 2.4. Energía libre de Gibbs. 2.5. Funciones de Massieu.
3
Sistemas fuera de equilibrio 3.1. Conceptos de equilibiro local. 3.2. Principio de producción de entropía. 3.3. Efectos cruzados y relaciones de Onsager. 3.4. Ecuaciones constitutivas.
4
Teoría cinética 4.1. Funciones de distribución de partículas. 4.2. Colisiones. 4.3. Ecuaciones de Boltzmann y la solución estacionaria. 4.4. Principios de conservación y fenómenos de transporte.
5
Mecánica estadística 5.1. Conjuntos representativos. 5.2. Microacanónico. 5.3. Canónico. 5.4. Grand canónico.
Bibliografía básica: Berry RS, Rice SA, Ross J. Matter in equilibrium, statistical mechanics and thermodynamics. New York (USA): Oxford University Press; 2002. Gould H, Tobochnik J. Statistical and thermal physics with computer applications. New Jersey (USA): Princeton University Press; 2010. Kondepudi D, Prigogine I. Modern thermodynamics, from heat engines to dissipative structures. UK: John Wiley and Sons Ltd.; 1998. Bibliografía complementaria: Kjelstrup S, Bedeaux D, Johannessen E, Gross J. Non-equilibrium thermodynamics for engineers. USA: World Scientific Pub. Co.; 2010. http://www.physicscentral.com http://www.compadre.org Sugerencias didácticas: Exposición oral ( x ) Exposición audiovisual ( ) Ejercicios dentro de clase ( ) Ejercicios fuera del aula ( x ) Seminarios ( ) Lecturas obligatorias ( x ) Trabajo de investigación ( ) Prácticas de taller o laboratorio ( x ) Prácticas de campo ( )
Mecanismos de evaluación del aprendizaje de los alumnos: Exámenes parciales ( x ) Examen final escrito ( ) Trabajos y tareas fuera del aula ( x ) Exposición de seminarios ( x ) Participación en clase ( ) Asistencia ( ) Seminario ( ) Otras: ( x )