PRESENTACIÓ DE L’ASSIGNATURA TERMODINÀMICA FONAMENTAL

Grup 50

1. Presentació personal Manel Canales

2. Introducció a l’assignatura

La termodinàmica clàssica és la ciència de l’energia (calor i treball) i la temperatura des d’un punt de vista macroscòpic.

Etimologia: La paraula fa referència a l’ús de la calor com a font de treball. És a dir:

Passat i present: Va néixer com una branca de l’enginyeria que pretenia millorar l’eficiència de les màquines tèrmiques. Actualment és una part essencial de la física, que influeix en l’enginyeria i en altres ciències com la química, la biologia, la meteorologia, etc.

Es fonamenta en quatre principis, tres dels quals estudiarem en aquest curs:

• Principi zero, amb el que s’introdueix la temperatura (tema 1). • Primer principi, amb el que es reformula la conservació de l’energia introduint

la calor com una forma d’energia (temes 3 i 4). • Segon principi, s’introdueix el concepte d’entropia (temes 5 i 6) • Tercer principi, impossibilitat d’assolir el zero absolut (no

ho veurem)

Finalment, al tema 7 s’introduiran els anomenats potencials termodinàmics.

Algunes cites cèlebres relacionades amb la Termodinàmica

Albert Einstein (1879-1955): Quan era estudiant, la termodinàmica clàssica em causà una profunda impressió. Des del meu punt de vista, és l’única teoria física de contingut general que mai serà qüestionada.

Arnold Sommerfeld (1868-1951): La termodinàmica té un component còmic: el primer cop que l’estudies no l’entens. El segon penses que l’entens, tret de dos o tres detalls. El tercer saps que no l’entens, però ho tens tan assumit que ja no et preocupa.

Termo: Calor Dinàmica: Força +

3. Horaris

Període: 10 febrer al 29 de maig.

Aturada de classes per exàmens parcials del 30 de març al 3 d’abril.

Festius: Setmana Santa 6-13 d’abril i 1 de maig (divendres).

45 h teoria i problemes a l’aula H-4-4.

• Dilluns 10-12 h • Dimecres 9-10 h • Divendres 9-10 h.

7 h laboratori.

4. Previsió d’hores de dedicació per a cada tema

Tema Hores 1 5 2 13 3 7 4 7 5 6 6 8 7 8

5. Avaluació

• Examen parcial: 8 qüestions tipus test. Només es pot portar la calculadora i no el formulari. Data examen parcial (EXMQ): 1 d’abril 9h30’-10h45’. A l’apartat 13, d’aquest document, teniu un exemple d’examen parcial.

• Examen final: Primera part 6 qüestions tipus test i una qüestió teòrica (sense formulari). Segona part 3 problemes (amb el formulari oficial). Data examen final (EXF): 11 de juny 8-12 h. A l’apartat 14, d’aquest document, teniu un exemple d’examen final.

• Reavaluació: Tipus test. Setmana del 2 al 8 de juliol • Algorisme d’avaluació:

NOTA = 0.6*NEXF+0.25*NEXMQ+0.15*NLAB NOTAReavaluació = 0.85*NEXFR+0.15*NLAB

6. Assistència

• Es valorarà positivament l’assistència a classe. Si l’estudiant/a acredita un mínim d’un 75 % d’assistència, sempre que la nota de l’examen final sigui igual o superior a 3, la seva nota final (NOTA) es veurà incrementada en un factor que en cap cas serà inferior a 0.5 punts.

• La no assistència no tindrà efectes negatius a la nota.

• Per fer canvi de grup cal, en primer lloc adreçar-se, al SIAE (fins el 9 de març) i posteriorment si ha estat concedit, contactar amb el coordinador de l’assignatura (teniu dos setmanes).

7. Laboratori

• Situat a la planta 6. • Les pràctiques es fan en parelles. Durant la setmana del 30 de març al 3 d’abril

(o abans) caldrà que m’envieu un e-mail indicant amb qui fareu les pràctiques. Teniu temps fins al 3 d’abril a les 24 h.

• 2 sessions de pràctiques de 3h30’ els següents dies 12 i 26 de maig de 15 a 18h30’. Teòricament aquelles dues setmanes no es fan classes, però, com el còmput d’hores no quadra, caldrà fer-ne.

• Les pràctiques no són recuperables. • Per entrar al laboratori caldrà que el primer dia lliureu un exercici previ, que es

pot consultar a Atenea. • A partir del 17 d’abril podreu consultar les pràctiques que fareu, així com la

pràctica prèvia. • A cada sessió es fa 1 (calorímetre adiabàtic) o 2 pràctiques. • Al laboratori es prenen les dades i es realitza un informe pautat de cada

pràctica realitzada que es lliura al final de la sessió al professor responsable del laboratori.

• Els informes que lliureu seran avaluats com si fos un examen. • Els alumnes que repeteixen l’assignatura poden conservar la nota del curs

anterior. Si volen fer de nou les pràctiques, m’ho hauran de comunicar abans del dia 3 d’abril.

• Seria convenient que al laboratori portéssiu regle, calculadora, portàtil, apunts, etc. També és recomanable que sapigueu fer una regressió lineal, resoldre una equació cúbica, etc.

• Hi haurà 2 sessions de recuperació per qui per motius molt especials no les hagi pogut fer en l’horari oficial. Els motius serien: malaltia (cal informe mèdic), problema familiar greu, incompatibilitat d’horaris per motius de feina (cal justificant), etc. Les sessions seran: 28 de maig de 15 a 18 h i 29 de maig de 8h30’ a 12 h.

8. Bibliografia

• Apunts de classe penjats a OpenCourseWare de la UPC

https://ocw.upc.edu/curs_publicat/240023/2017/1/apunts

• Apunts del professor Sergio Díez penjats a Atenea. • Lecciones de Física. Termologia. Manuel R. Ortega. Universidad de Córdoba. • Curso de termodinàmica. José Aguilar Peris. Pearson. Prentice Hall. 1989. • Termodinámica, teoría cinética y termodinámica estadística. Francis W. Sears

and Gerhard L. Salinger. Reverté. 1978.

• Calor y Termodinámica. Mark W. Zemansky y Richard H. Dittman. McGraw-Hill. 1985.

• Termodinámica bàsica. Ejercicios. Maria del Barrio, Eduard Bravo, Sergio Díez, F. Xavier Lana, David O. López, Josep Salud i Josep Lluís Tamarit. Edicions UPC. 2006.

• Termodinàmica. Problemes resolts. Maria del Barrio, Eduard Bravo, Angel Díaz-Pinto, David O. López, Josep Salud i Josep Lluís Tamarit. Edicions UPC. 2000.

9. Horari de consultes

Hores convingudes. Les concertem via e-mail. manel.canales@upc.edu

Planta 11. Despatx 63.

10. Material a Atenea

• Apunts de l’assignatura. • Col·lecció de problemes. • Exàmens de cursos anteriors. • Apunts del professor Sergio Díez. • Formulari oficial (ho teniu a l’apartat 15).

11. Webs amb simulacions d’experiments de física

• Física con ordenador. Angel Franco. Universitat del Pais Basc. • http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/

• Interactive simulations. PHET. Universitat de Colorado. • https://phet.colorado.edu/

• Animaciones de física. Universitat Politécnica de Madrid. http://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/animaciones.html

13. Exemple d’examen parcial

14. Exemple d’examen final

15. Formulari oficial