Física III B - Primer semestre de 2022

Asignatura de la carrera de Profesorado en Física Universidad Nacional de Río Negro

• Dr. Hernán Asorey Departamento Física Médica, Centro Atómico Bariloche; y Escuela de Producción, Tecnología y Medio Ambiente, Sede Andina, Universidad Nacional de Río Negro, San Carlos de Bariloche, Argentina

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Objetivo

Construir un marco de trabajo conceptual sobre la termodinámica en general; los principios y leyes que regulan los mecanismos de transferencia de calor; y la importancia y problemas asociados a la termodinámica en la actualidad.

Contenidos mínimos

Ideas alternativas en la termodinámica. El calor como transferencia de energía. El experimento de Joule. Modelo cinético. Temperatura, calor y energía interna. Teoría cinética. Energía interna de un gas ideal. Calor específico. Calorimetría. Calor latente o cómo enfriar una bebida. Conducción, convección y radiación. 1° ley de la termodinámica. Metabolismo humano. La 2° ley de la termodinámica. Máquinas térmicas y refrigeradores. Entropía y la 2° ley. Disponibilidad de energía. Muerte térmica. Interpretación estadística de la entropía y de la 2° ley. Fuentes de energía. Contaminación térmica. Potenciales termodinámicos.

Programa

Primer módulo

Unidad 1: El Calor

El calor. Gases ideales y reales. Energía interna. Calorimetría. Calor específico. Teoría cinética de los gases. Temperatura: concepto macroscópico y microscópico. Cambios de fase y calor latente.

Unidad 2: Primer Principio de la Termodinámica

Calor y trabajo. Equivalente mecánico del calor. Experimento de Joule. Sistemas. Fuentes de calor. Potenciales termodinámicos. Primer principio. Flujo de calor. Muerte térmica. Máquinas térmicas.

Segundo módulo

Unidad 3: Segundo Principio de la Termodinámica

Ciclos termodinámicos. Ciclo de Carnot. Eficiencia de una máquina térmica. Segundo principio de la termodinámica. Postulados. Móviles perpetuos. Entropía. Interpretación micro y macroscópica de la entropía. La flecha temporal

Unidad 4: Aplicaciones

Transferencia de calor: radiación, conducción y convección. Ley de Newton. Conductores y aislantes del calor. Ley de Fourier. Aplicaciones hogareñas. Termodinámica de la vida. Energía y humanidad. Calentamiento global.

Bibliografía obligatoria y complementaria

• Paul A. Tipler y Gene Mosca, "Física para las Ciencias y la Tecnología", Volumen 1, cualquier edición
• Hugh Young y Roger Freeman, "Sears & Semansky - Física Universitaria", Volumen 1, cualquier edición
• Michael J. Moran y Howard N. Shapiro, "Fundamentos de Termodinámica Técnica", 2da Edición
• Cualquier libro de Termodinámica

Evolución de la cursada

Horarios:

• Martes 14:00 a 16:30.
• Jueves 14:00 a 16:30.

Sobre las clases:

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Licencia

Física III B (Termodinámica), (c) por Hernán Asorey, 2018, 2019, 2020, 2021, 2022.

Introducción a la Termodinámica (Física III B - UNRN) by Hernán Asorey is marked with CC0 1.0 Universal.