Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 99 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física Aplicada
Áreas: Física Aplicada
Centro Facultade de Física
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
Cursada esta materia os estudantes deberán ser quen de:
• Aplicar con propiedade os argumentos e métodos da Termodinámica do equilibrio ao estudo de determinados sistemas de interese (gases, transicións de fase, sistemas reactivos, eléctricos e magnéticos,…), con especial énfase nos principios nos que se fundamentan, así coma os límites da súa aplicabilidade.
• Aplicar o formalismo termodinámico a sistemas fora do equilibrio.
• Interpretar as propiedades termodinámicas macroscópicas de sistemas gaseosos a partires da análise do movemento molecular.
• Utilizar con destreza o formalismo termodinámico para a análise e a resolución de problemas enmarcados nos citados contextos, aplicando con rigor e creatividade os coñecementos adquiridos.
• Acadar un razoamento crítico e de asociación que fagan posible unha aprendizaxe autónoma e continua.
Segundo os descriptores, ver páx. 38 da Memoria para a solicitude de verificación do Grao en Física
http://www.usc.es/export9/sites/webinstitucional/gl/servizos/sxopra/mem…
Os contidos fixados para esta materia permítennos agrupalos para o seu desenvolvemento en tres bloques diferenciados entre eles, aínda que nítidamente interrelacionados.
Unha vez establecidos e discutidos na materia Fundamentos de Termodinámica os fundamentos e o formalismo xeral desta rama da Física, o primeiro obxectivo que se formula é mostrar como aplicar o devandito formalismo ao estudo de diversos sistemas, non só polo interese particular que poidan presentar cada un deles, máis tamén como ilustración tanto da capacidade de aplicación do método desenvolvido a numerosos problemas prácticos, coma da relación que ten esta parte da Ciencia con experiencias coñecidas e a súa incidencia sobre outras ramas da Física en particular e da Ciencia en xeral.
Outro dos obxectivos é mostrar cómo se pode aplicar o formalismo termodinámico a sistemas que se atopen en estados fóra do equilibrio, aínda que non moi lonxe deste. A teoría desenvolvida para a descrición destes procesos coñécese xeralmente como Termodinámica dos procesos irreversibles.
Por último, se ben o carácter fenomenolóxico da termodinámica permite establecer numerosas propiedades dos sistemas físicos sen facer uso de conceptos relativos á estrutura microscópica dos corpos, para un estudo máis completo e profundo de determinados procesos compre recorrer a unha descrición microscópica (molecular ou estatística) dos sistemas. A descrición molecular pretende acadar unha interpretación das propiedades termodinámicas macroscópicas observables a partires da análise do movemento desordenado das moléculas, aínda que estea suxeita a simplificacións inevitables coma calquera modelo de estrutura da materia. A este método coñéceselle como Teoría cinética dos gases. Mostrar os fundamentos desta teoría e aplicala ao gas ideal, constitúe o terceiro dos obxectivos desta materia.
Programa da materia (segundo descritores, ollar páxs. 17-18 da Memoria para a solicitude de verificación do Grao en Física)
https://www.usc.es/gl/centros/fisica/programas.html?plan=12703
1. GASES IDEAiS
Ecuación térmica de estado do gas ideal
Ecuación calórica de estado do gas perfecto
Transformacións adiabáticas dun gas perfecto
Tranformacións politrópicas dun gas perfecto
Mextura de gases perfectos
2. GASES REAIS
Comportamento dos gases reais. Coordenadas críticas.
Estrangulación adiabática. Coeficiente Joule-Kelvin
Ecuacións térmicas de estado: van der Waals e virial. Outras ecuaciacións térmicas de estado
Lei dos estados correspondentes. Diagramas de compresibilidade xeralizados
Mextura de gases reais
3. TRANSICIÓNS DE FASE
Condicións de equilibrio para sistemas heteroxéneos multicompoñente. Regra das fases de Gibbs
Clasificación das transicións de fase
Transicións de fase de primeiro orde: ecuación de Clausius-Clapeyron
Aplicación da ecuación de Clausius-Clapeyron a sistemas monocompoñente
4. SISTEMAS REACTIVOS
Reaccións químicas. Grado de avance
Calor de reacción
Condicións de equilibrio en sistemas reactivos. Regra das fases
Constante de equilibrio
Principio de Le Châtelier
5. SISTEMAS ELÉCTRICOS E MAGNÉTICOS
Consideracións xerais acerca dos sistemas eléctricos e dos sistemas magnéticos
Ecuacións fundamentais e potenciais termodinámicos para sistemas eléctricos e para sistemas magnéticos
Coeficientes calóricos e coeficientes térmicos para sistemas eléctricos e para sistemas magnéticos
Efectos electrocalórico e magnetocalórico
Superconductividade
6. TERMODINÁMICA DOS PROCESOS IRREVERSÍBEIS
Procesos irreversíbeis
Forzas e fluxos. Postulados da TPI lineal
Ecuacións de balance e de continuidade
Efectos termoeléctricos. Ecuacións fenomenolóxicas
7. TEORÍA CINÉTICA DOS GASES PERFECTOS
Modelo de gas perfecto
Ecuación de estado do gas perfecto
Consecuencias da ecuación cinética do gas perfecto
8. FUNCIÓNS DE DISTRIBUCIÓN
Función de distribución de velocidades
Función de distribución de enerxías.
Principio de equipartición da enerxía
Algunha aplicación da lei de distribución
Verificación experimental da lei de distribución
9. FENÓMENOS DE TRANSPORTE
Frecuencia de colisión
Percorrido libre medio
Transporte de cantidade de movemento. Viscosidade
Transporte de enerxía. Condutividade térmica
Transporte de masa. Difusión
Algunha desta bibliografía atópase dispoñible en formato electrónico a traverso do servizo EZproxy. O profesorado da materia poñerá en coñecemento do alumnado, a traverso da Aula Virtual, a dispoñibilidade de novo material bibliográfico en formato electrónico de ceibe acceso.
Bibliografía xeral
• BIEL GAYE, J. Formalismo y métodos de la termodinámica. Vol 1 y 2. Ed. Reverté (1997 y 1998)
• CALLEN, H. B. Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics. (2ª ed.) Wiley (1985)
• ENGEL, T. y REID, P. Thermodynamics, Statistical Thermodynamics & Kinetics. (3ª ed.) Pearson (2013)
• HÖNIG, J.M. Thermodynamics (4ª ed.) Elsevier (2013)
• KONDEPUDI, D. y PRIGOGINE, I. Modern Thermodynamics (2ª ed.) Wiley (2015) tamén formato electrónico
• LUSCOMBE, J.H. Thermodynamics. CRC Press (2018) formato electrónico.
Bibliografía complementaria
• GARCÍA-COLIN SCHERER, L. Problemario de termodinámica clásica. Trillas (2003)
• COX, H. y McQUARRIE, C.H. Problems and Solutions to accompany D.A. McQuarrie & J. Simon Molecular Thermodynamics. Univ. Science Books (1999)
• LIM, Y.-K. (editor) Problems and Solutions on Thermodynamics and Statistical Mechanics (compilación de problemas de universidades americanas). World Scientific (1990)
• ZAMORA CARRANZA, M. Termo II. 250 ejercicios y problemas .... Serv. Pub. Univ. de Sevilla (1998)
Recursos na rede
http://phet.colorado.edu/es/simulations/
http://www.youtube.com/watch?v=dHTSbgjJUCM u otras v=veFLTN13PGo …
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/estadistica/estadistica.html
http://tigger.uic.edu/~mansoori/Thermodynamics.Educational.Sites_html
http://termograf.unizar.es/www/index.htm
* PLAN DE CONTINXENCIA
Escenarios II e III
Sen cambios
Competencias específicas
CE1 - Ter unha boa comprensión das teorías físicas máis importantes, localizando na súa estrutura lóxica e matemática, o seu soporte experimental e o fenómeno físico que pode ser descrito a traverso deles.
CE2 - Ser quen de manexar claramente as ordes de magnitude e realizar estimacións adecuadas co fin de desenvolver unha clara percepción de situacións que, aínda que fisicamente diferentes, mostren algunha analoxía, permitindo o uso de solucións coñecidas a novos problemas.
CE5 - Ser quen de realizar o esencial dun proceso ou situación e establecer un modelo de traballo do mesmo, así como realizar as aproximacións requiridas co obxecto de reducir o problema ata un nivel manexable. Demostrará posuír pensamento crítico para construír modelos físicos.
CE6 - Comprender e dominar o uso dos métodos matemáticos e numéricos máis comunmente utilizados en Física
CE8 - Ser quen de manexar, procurar e utilizar bibliografía, e mesmo calquera fonte de información relevante e aplicala a traballos de investigación e desenvolvemento técnico de proxectos.
Competencias básicas, transversais e xerais
Segundo consta na Memoria de verificación do Grao en Física
CB1 - Que os estudantes teñan demostrado posuír e comprender coñecementos nun área de estudo que parte da base da educación secundaria xeral, e adóitase atopar a un nivel que, aínda que se apoia en libros de texto avanzados, inclúe tamén algúns aspectos que implican coñecementos procedentes da vangarda do seu campo de estudo
CB2 - Que os estudantes saiban aplicar seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dun xeito profesional e posúan as competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo
CB3 - Que os estudantes teñan a capacidade de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitir xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica ou ética
CB4 - Que os estudantes poidan transmitir información, ideas, problemas e solucións a un público tanto especializado como non especializado
CB5 - Que os estudantes desenvolvesen aquelas habilidades de aprendizaxe necesarias para emprender estudos posteriores cun alto grao de autonomía
CT1 - Adquirir capacidade de análise e síntese
CT2 - Ter capacidade de organización e planificación
CT5 - Desenrolar o razoamento crítico
CG1 - Coñecer os conceptos, métodos e resultados máis importantes das distintas ramas da Física, xunto con certa perspectiva histórica do seu desenrolo
CG2 - Ter a capacidade de reunir e interpretar datos, información e resultados relevantes, obter conclusións e mesmo emitir informes razoados en problemas científicos, tecnolóxicos ou doutros ámbitos que requiran o uso de coñecementos da Física
CG3 - Aplicar tanto os coñecementos teóricos-prácticos adquiridos coma a capacidade de análise e de abstracción na definición e formulación de problemas e na procura das súas solucións tanto en contextos académicos como profesionais
* PLAN DE CONTINXENCIA
Escenarios II e III
Sen cambios
a.1) Clases de lousa en grupo grande (expositivas).
Exporanse de xeito deductivo os contidos teóricos de cada tema, complementando o desenvolvemento na lousa co apoio de medios informáticos/audiovisuais e do material dispoñible na aula virtual, como instrumentos de aclaración e de complementariedade.
b.1) Clases de lousa en grupo reducido (interactivas).
Clases fundamentalmente prácticas nas que se resolverán os problemas e exercicios propostos nos boletíns, postos a disposición do alumnado coa suficiente antelación a través da aula virtual. O obxectivo é que o alumnado aplique os coñecementos teóricos adquiridos á resolución de problemas, o que lle vai a axudar a asimilar os contidos desta materia. É fundamental eiquí a participación do alumnado, xa que esta participación lle vai permitir realizar parte da súa avaliación continua.
c.1) Titorías en grupos moi reducidos ou individualizadas.
Están orientadas á resolución de dúbidas e dificultades concretas de carácter teórico, conceptual e/ou práctico, prestando unha atención individualizada ao alumnado que o necesite.
O sistema de evaluación consta de dúas partes complementarias, ámbalas dúas de realización obrigatoria para poderen obter a máxima cualificación nesta asignatura, e que se detallan a continuación.
1) Avaliación continua (30%)
Obxetivo: avaliar o proceso de aprendizaxe do alumno.
Esta avaluación basearase en: o control de asistencia ás clases (mínimo de asistencia ás clases presenciais: 85%) e a participación activa nas mesmas, asistencia a titorías individualizadas, realización de diversas actividades programadas e postas en coñecemento do alumnado, tales como pequenas probas escritas individuais realizadas durante as clases (por sorpresa e de xeito aleatorio), entrega de problemas propostos para a súa resolución, preparación de temas, búsquedas bibliográficas… e calquera outra actividade complementaria implementada polo profesorado encargado da docencia.
A non realización dalgunha das probas de avaliación continua propostas implicará a súa non puntuación na nota final. No caso de que esta situación se produza por unha causa debidamente xustificada (documento xustificativo de carácter oficial) tratarase de ofrecer unha alternativa ao alumnado afectado.
O alumnado repetidor non conserva a súa cualificación da avaluación continua (nin do curso anterior, nin cara ao curso próximo).
2) Avaliación individualizada (70%)
Obxetivo: avaliar os coñecementos individuais do alumno.
Para isto realizarase un exame final presencial, nas datas oficiais de exames fixadas pola Facultade de Física para estas titulacións. Este exame estará composto tanto por cuestións teóricas coma por exercicios prácticos, co fin de avaliar os coñecementos adquiridos, tanto a súa comprensión como a súa asimilación reproductiva. Este exame será cualificado entre 0 e 10.
3) Avaliación global
A cualificación global e definitiva dos alumnos na primeira oportunidade será a suma ponderada da nota obtida no exame final (peso do 70%) coa obtida nas actividades previstas na avaliación continua (peso do 30% restante). Esta ponderación só se fará efectiva no caso de que os alumnos cumpran cos requisitos de asistencia. En todo caso, para supera-la materia, o alumno deberá acadar na avaliación individualizada unha cualificación mínima de 4 (sobre 10) e na avaliación global un mínimo de 5 (sobre 10). Se non se acadase unha cualificación mínima de 4 no exame final, a cualificación global obtida no poderá ser superior a 4.
A cualificación será de Non presentado só no caso de que o alumno non se presente ao examen final da materia.
Cara á segunda oportunidade (convocatoria de xullo), manterase a cualificación obtida na avaliación continua (de habela realizado e seren efectiva) con idénticos condicionantes para a avaliación global que na primera oportunidade.
Para o caso de realización fraudulenta das actividades incluidas na avaliación individualizada e/ou do exame final, será de aplicación o Art.16 da Normativa para a avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións.
Para a avaliación global relativa á segunda oportunidade, manterase a cualificación obtida na avaliación continua (de seren efectiva) con idénticos condicionantes para a avaliación global que na primeira oportunidade.
TRABALLO PRESENCIAL NA AULA Horas
Clases de encerado en grupo grande 32
Clases de encerado en grupo reducido 24
Titorías en grupos moi reducidos ou individualizadas 4
Total horas traballo presencial na aula 60 (10h presenciais/ECTS)
TRABALLO PERSOAL DO ALUMNO Horas
Estudo autónomo individual ou en grupo 84
Escritura de exercicios ou outros traballos 6
Total horas traballo persoal do alumno 90
Ínstase ao alumnado a que curse previamente as materias de Fundamentos de Termodinámica e Métodos Matemáticos I-IV.
PLAN DE CONTINXENCIA PERANTE UNHA POSIBLE MUDA DE ENCENARIO
Obxectivos: sen cambios
Contidos: sen cambios
Material bibliográfico: sen cambios
Competencias: sen cambios
Metodoloxía:
Escenario II
Se as medidas adoptadas polas autoridades sanitarias o permiten, as clases expositivas desenvolveranse de xeito telemático e as interactivas serán presenciais. En ámbolos dous casos manterase o horario oficial de clases aprobado pola Facultade de Física. Se a limitación de aforo ditado polas autoridades sanitarias non permitise que todo o alumnado asista ás clases interactivas presenciales, éstas retransmitiranse a través da plataforma Teams. O alumnado asistirá por quendas ás clases presenciais, estando condicionado o número de alumnos/quenda ás normas en vigor en cada momento.
Priorizarase que as probas de avaliación sexan presenciais fronte ás clases interactivas presenciais. Ditas probas presenciais terán lugar durante la hora de clase. Se por mor da realización destas probas se perdese un número de horas de clase inasumible, ditas horas de clase poderán desenvolverse de xeito non presencial e síncrono.
As titorías poderán ser presenciais ou telemáticas e requerirán cita previa.
Se por mor das circunstancias sanitarias do momento, as autoridades académicas decidisen implementar algunha outra medida máis restritiva, éstas serán seguidas nesta materia.
Escenario III
A docencia será telemática e as clases desenvolveranse de xeito síncrono no horario oficial de clase. O número de alumnos que poidan asistir de xeito síncrono estará condicionado polas normas en vigor en cada momento. Manteras o horario oficial de clases aprobado pola Facultade de Física.
As titorías serán telemáticas e precisarán cita previa.
Sistema de avaliación:
Escenario II:
Manterase o peso da avaliación continua na nota final, que será dun 30%, e o da avaliación individualizada que será do 70%. É preciso realizar a avaliación continua para poder acadar a máxima cualificación na avaluación global desta materia.
De calquera xeito, para superar a materia, o/a alumno/a deberá acadar na avaliación individualizada unha cualificación mínima de 4 (sobre 10) e na avaliación global un mínimo de 5 (sobre 10). Se non se acadase unha cualificación mínima de 4 no exame (proba) final, a cualificación global obtida non poderá ser superior a 4.
As actividades de avaliación (controis e/ou probas finais) serán presenciais. No caso de que no se poidan realizar de xeito presencial, se non poden ser adiadas ou retrasadas, realizaranse de xeito telemático a través das ferramentas institucionais, nese caso cómpre que o alumnado acredite a súa identidade, e mesmo que dispoña de medios telemáticos que permitan á docente supervisar a súa realización, tendo en conta as especificacións técnicas, de seguridade e de protección de datos que determine a Secretaría Xeneral da USC co fin de tratar de asegurar a identidade do alumnado e o carácter persoal das probas. O profesorado poderá esixir unha proba oral complementaria ao alumnado, naqueles casos nos que sexa preciso para garantir unha avaliación equitativa e obxetiva.
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas, será de aplicación o recollido no Art.16 da Normativa para a avaluación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións.
Escenario III:
As actividades de avaliación (controis e/ou probas finais) serán telemáticas, sendo de aplicación o disposto no parágrafo anterior para este tipo de actividades.
Tempo de estudo e traballo persoal: Sen cambios.
Recomendacións para o estudo da materia: sen cambios.
Gerardo Prieto Estévez
- Departamento
- Física Aplicada
- Área
- Física Aplicada
- Teléfono
- 881814039
- Correo electrónico
- xerardo.prieto [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
Maria Mercedes Pintos Barral
Coordinador/a- Departamento
- Física Aplicada
- Área
- Física Aplicada
- Teléfono
- 881814051
- Correo electrónico
- mercedes.pintos [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 09:00-10:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 0 |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castelán | Aula 6 |
| Martes | |||
| 09:00-10:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 0 |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castelán | Aula 6 |
| Mércores | |||
| 09:00-10:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 0 |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castelán | Aula 6 |
| Xoves | |||
| 09:00-10:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 0 |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castelán | Aula 6 |
| Venres | |||
| 09:00-10:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 0 |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castelán | Aula 6 |
| 30.05.2022 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 0 |
| 30.05.2022 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 130 |
| 30.05.2022 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 6 |
| 30.05.2022 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 830 |
| 05.07.2022 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 0 |
| 05.07.2022 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 6 |
| 05.07.2022 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 830 |