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 )

Otras: ( x ) Aprendizaje basado en proyectos

Portafolios Proyecto experimental o computacional

Perfil profesiográfico: Físico con experiencia docente.