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Termodinámica
Curso 2017/18
1. Datos Descriptivos de la Asignatura
ASIGNATURA: Termodinámica CÓDIGO: 279192102
- Centro: Facultad de Ciencias
- Titulación: Grado en Física
- Plan de Estudios: 2009 (publicado en 25-11-2009)
- Rama de conocimiento: Ciencias
- Itinerario/Intensificación:
- Departamento/s: - Área/s de conocimiento:
  • Física Aplicada
- Curso: 2
- Carácter: Obligatorio
- Duración: Cuatrimestral
- Créditos ECTS: 6.0
- Horario: http://www.ull.es/view/centros/fisica/Horarios/es
- Dirección web de la asignatura: http://www.campusvirtual.ull.es
- Idioma: Castellano


2. Requisitos para cursar la asignatura
Los alumnos que no superen el 50% de los créditos del módulo de Formación Básica deberán matricularse, en el curso siguiente, de los créditos no superados y sólo podrán matricularse del número de créditos apropiado de este módulo hasta llegar al máximo de 60 créditos


3. Profesorado que imparte la asignatura
Profesor/a Coordinador/a: JUSTO ROBERTO PEREZ CRUZ
- Grupo: G1, G2, G3
- Departamento: Física
- Área de conocimiento: Física Aplicada
- Lugar Tutoría: Facultad de Física, 5ª Planta, Despacho 46
- Horario Tutoría: Lunes, Jueves (12-14) h, Miércoles, 16-18 h (cualquier posible modificación se comunicará con suficiente antelación).
- Teléfono (despacho/tutoría):
- Correo electrónico: juperez@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es
Profesor/a: ANTONIA RUIZ GARCIA
- Grupo: G1, G2, G3
- Departamento: Física
- Área de conocimiento: Física Aplicada
- Lugar Tutoría: Facultad de Física, 4ª Planta, Despacho 4 - A
- Horario Tutoría: Martes y Miércoles de 14:00h a 17:00h (cualquier posible modificación se comunicará con suficiente antelación).
- Teléfono (despacho/tutoría): 922 318 266
- Correo electrónico: antruiz@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es


4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
- Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Física Obligatoria
- Perfil profesional:


5. Competencias
Competencias Especificas
[CE1] Conocer y comprender los esquemas conceptuales básicos de la Física y de las ciencias experimentales.
[CE3] Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellas.
[CE11] Adquirir destreza en la modelización matemática de fenómenos físicos.
[CE14] Analizar, sintetizar, evaluar y describir información y datos científicos
[CE19] Desarrollar la “intuición” física.
[CE23] Ser capaz de evaluar claramente los órdenes de magnitud, así como de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías, permitiendo el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.
[CE24] Afrontar problemas y generar nuevas ideas que puedan solucionarlos
[CE26] Dominar la expresión oral y escrita en lengua española, y también en lengua inglesa, dirigida tanto a un público especializado como al público en general.
[CE28] Adquirir hábitos de comportamiento ético en laboratorios científicos y en aulas universitarias.
[CE29] Organizar y planificar el tiempo de estudio y trabajo, tanto individual como en grupo.
[CE30] Saber discutir conceptos, problemas y experimentos defendiendo con solidez y rigor científico sus argumentos.
[CE31] Saber escuchar y valorar los argumentos de otros compañeros.
[CE33] Ser capaz de identificar lo esencial de un proceso / situación y establecer un modelo de trabajo del mismo.
Competencias Generales
[CG2] Adquirir una sólida base teórica, matemática y numérica, que permita la aplicación de la Física a la solución de problemas complejos mediante modelos sencillos
[CG3] Desarrollar una clara percepción de situaciones aparentemente diferentes pero que muestran evidentes analogías físicas, lo que permite la aplicación de soluciones conocidas a nuevos problemas. Para ello es importante que el alumnado, además de dominar las teorías físicas, adquiera un buen conocimiento y dominio de los métodos matemáticos y numéricos mas comúnmente utilizados.
[CG4] Desarrollar la habilidad de identificar los elementos esenciales de un proceso o una situación compleja que le permita construir un modelo simplificado que describa, con la aproximación necesaria, el objeto de estudio y permita realizar predicciones sobre su evolución futura. Así mismo, debe ser capaz de comprobar la validez del modelo introduciendo las modificaciones necesarias cuando se observen discrepancias entre las predicciones y las observaciones y/o los resultados experimentales.
[CG6] Saber organizar y planificar el tiempo de estudio y de trabajo, tanto individual como en grupo; ello les llevará a aprender a trabajar en equipo y a apreciar el valor añadido que esto supone.
[CG7] Ser capaz de participar en debates científicos y de comunicar tanto de forma oral como escrita a un público especializado o no cuestiones relacionadas con la Ciencia y la Física. También será capaz de utilizar en forma hablada y escrita otro idioma, relevante en la Física y la Ciencia en general, como es el inglés.
[CG8] Poseer la base necesaria para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía, tanto desde la formación científica, (realizando un master y/o doctorado), como desde la actividad profesional.


6. Contenidos de la asignatura
Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
TEMA 1: SEGUNDO PRINCIPIO. Enunciados del Segundo Principio. Procesos reversibles e irreversibles. Teorema de Carnot. Escala termodinámica de temperatura.
TEMA 2: ENTROPÍA. Entropía: Teorema de Clausius. Entropía de sistemas cerrados. Variación de entropía en procesos adiabáticos y no adiabáticos. Relación fundamental diferencial de la Termodinámica para un sistema homogéneo. Relaciones formales de interés en sistemas expansivos: Energía, capacidades caloríficas, ecuaciones TdS. Principio de entropía máxima: Enunciado, aplicación al equilibrio térmico y al equilibrio térmico y mecánico. Principio de energía interna mínima: Equivalencia con el principio de entropía máxima, aplicación al equilibrio térmico.
TEMA 3: SISTEMAS ABIERTOS Y FUNDAMENTACIÓN ENTRÓPICA DE LA TERMODINÁMICA. Ecuación Fundamental. Equilibrio respecto del intercambio de materia. Equilibrio químico.
TEMA 4: POTENCIALES TERMODINÁMICOS. Transformadas de Legendre . Función de Helmholtz. Entalpía. Función de Gibbs. Principios de extremo de los potenciales termodinámicos. Relaciones de Maxwell. Relaciones entre los potenciales termodinámicos. Relaciones de Gibbs Helmholtz.
TEMA 5: ESTABILIDAD. Estabilidad intrínseca de un sistema homogéneo. Estabilidad mutua entre sistemas.
TEMA 6: SISTEMAS EXPANSIVOS HOMOGÉNEOS PLURICOMPONENTES. Mezcla de gases ideales.
TEMA 7: TRANSICIONES Y EQUILIBRIO DE FASES. Regla de las fases de Gibbs. Diagrama de fases para una sustancia pura. Ecuación de Clapeyron. Diagrama de fases del helio. Superfluidez.
TEMA 8: TERCER PRINCIPIO. Enunciado. Consecuencias del Tercer Principio. Principio de inaccesibilidad del cero absoluto.
TEMA 9 : TERMODINÁMICA DE LA RADIACIÓN, CONDUCCIÓN DEL CALOR Y PROCESOS IRREVERSIBLES. Introducción. Radiación en el interior de una cavidad. Calor transmitido por radiación. Ley de Stefan-Boltzmann. Estudio termodinámico de la radiación del cuerpo negro. Conducción del calor. Ley de Fourier. Flujo de calor desde un sólido a un fluido en movimiento. Ley de Newton.
Actividades a desarrollar en otro idioma
Lectura bibliografía.


7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante
Descripción
La asignatura comprende un 40% de actividades presenciales y un 60% de trabajo autónomo.
De las actividades presenciales: el 50% corresponde a clases magistrales y realización de exámenes, el 25% corresponde a clases prácticas en el aula y el 25% corresponde a tutorías en grupos reducidos con evaluación continua.
El 60% correspondiente al trabajo autónomo se utilizará también para realizar las actividades previstas, que incluyen la asistencia de forma individual a las tutorías de los profesores.

NOTA: La aplicación informática no nos permite seleccionar las competencias del módulo que son desarrolladas en esta asignatura. Las detallamos a continuación.

Clases teóricas : CE1, CE3,CE11, CE19,CE26,CE29, CG2, CG4
Clases prácticas y seminarios (problemas): CE1,CE3,CE11,CE19,CE24,CE33,CG2,CG3
Estudio y trabajo autónomo: además de las anteriores, CE29, CG6

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante
Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total Horas Relación con competencias
Clases teóricas  26.00      26  [CG2], [CG3], [CG4], [CG6], [CG7], [CG8], [CE1], [CE3], [CE11], [CE14], [CE19], [CE23], [CE24], [CE26], [CE28], [CE29], [CE30], [CE31], [CE33]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)  15.00      15  [CG2], [CG3], [CE11], [CE19]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias  15.00      15  [CG2], [CG7], [CE19], [CE26], [CE30], [CE31]
Realización de exámenes  4.00      4  [CG2], [CG3], [CG4], [CG6], [CG7], [CG8], [CE1], [CE3], [CE14], [CE19], [CE23], [CE24], [CE26], [CE28], [CE29], [CE30], [CE31], [CE33]
Estudio y trabajo autónomo en todas las actividades     90.00   90  [CG2], [CG3], [CG4], [CG6], [CG7], [CG8], [CE1], [CE3], [CE14], [CE19], [CE23], [CE24], [CE26], [CE28], [CE29], [CE30], [CE31], [CE33]
Total horas  60   90   150 
Total ECTS  6 


8. Bibliografía / Recursos
Bibliografía básica

F. Mauricio, Elementos de Termodinámica del Equilibrio, Ed. Campus

H.B. Callen, Termodinámica, Ed. AC

M.W. Zemansky y R.H. Dittman, Calor y Termodinámica, Ed. McGraw-Hill

G. Carrington, Basic Thermodynamics, Oxford Science Pub.

J. Aguilar Peris, Curso de Termodinámica, Ed. Alhambra

H. Lumbroso, Termodinámica: 100 ejercicios y problemas resueltos, Ed. Reverte

J. Pérez, Manual de Problemas de Termodinámica, Ed. Campus

J. Pellicer y F. Tejerina, Problemas de Termodinámica con soluciones programadas, Ed. AC
Bibliografía complementaria

J. Pérez, La Termodinámica de Galileo a Gibbs, Ed. Fundación Canaria Orotava de Historia de la Ciencia
C. Helrich.  Modern Thermodynamics with Statistical Mechanics.  Springer (2009) ISBN: 978-3-540-85417-3 e-ISBN: 978-3-540-85418-0 (accesible electrónicamente desde punto Q)




9. Sistema de evaluación y calificación
Descripción
La evaluación de la asignatura se hará en base a la calificación obtenida según el modelo de evaluación establecido en la memoria de verificación del título, consistente en una serie de pruebas de evaluación realizadas a lo largo del cuatrimestre (c) y un examen escrito (z), de carácter obligatorio, que se realice en las convocatorias oficiales al finalizar el cuatrimestre. Este examen además recupera la evaluación de las competencias no superadas a lo largo del cuatrimestre. La calificación final será el resultado ponderado de las evaluaciones mencionadas, obtenida a partir del modelo especificado en la Memoria del Grado de Física de la ULL. De acuerdo a dicho modelo, la calificación total de la asignatura vendrá dada por:

p=z+0.4 c(1-0.1 z)

siendo c la calificación obtenida en la evaluación continua (en escala de 0-10) y z es la calificación obtenida en el examen final escrito (en escala de 0-10).
- El seguimiento de las pruebas de evaluación (c) si bien es recomendable es optativo por parte del alumno.
- La calificación obtenida en la evaluación continua de la convocatoria de Enero se mantendrá hasta la convocatoria de Julio.
- Para aplicar la formula anterior se requiere que en el examen global se supere 1/3 de la calificación máxima (z mayor o igual a 10/3) y que se apruebe la evaluación continua (c mayor o igual a 5).
- La calificación de los alumnos que no opten a la evaluación (c) o no aprueben la misma será la calificación de la prueba de evaluación final (z).
Las convocatorias de evaluación única (Junio, Julio) se realizarán mediante una prueba de evaluación escrita (z) pudiendo incorporarse a la misma la calificación (c) obtenida a lo largo del cuatrimestre, con análoga ponderación a la establecida para la convocatoria de enero del mismo curso académico.
El proceso de evaluación realizado en el transcurso del cuatrimestre se fundamenta en:
- La resolución de ejercicios y problemas propuestos en clase y resueltos por el alumno.
- La realización de pruebas escritas cortas realizadas en horario de clase.
El examen final escrito de la asignatura constará de:
- Cuestiones teóricas.
- Problemas, de dificultad semejante a los propuestos y resueltos a lo largo de la asignatura.

Estrategia Evaluativa:
* Pruebas de respuesta corta: Se realizarán pruebas escritas cortas en horario de clase a lo largo del curso, con cuestiones teóricas y problemas.
* Pruebas de desarrollo: Se realizará un examen final escrito, con cuestiones teóricas y problemas.

Examen teórico (competencias evaluadas): CE1, CE3,CE11, CE19,CE26,CE29, CG2, CG4,CG6
Examen de problemas (competencias evaluadas): CE1,CE3,CE11,CE19,CE24,CE29,CE33,CG2,CG3,CG6
Evaluación continua (clase y aula virtual): CE29, CE30,CE31,CE33,CG3,CG6

Estrategia Evaluativa
TIPO DE PRUEBA COMPETENCIAS CRITERIOS PONDERACIÓN
Pruebas de desarrollo  [CG2], [CG3], [CG4], [CG6], [CG7], [CG8], [CE1], [CE3], [CE11], [CE14], [CE19], [CE23], [CE24], [CE26], [CE28], [CE29], [CE30], [CE31], [CE33]   Ver Apartado anterior   100% 


10. Resultados de Aprendizaje
 Al finalizar esta asignatura el alumno será capaz de:

Expresar correctamente los tres principios y resultados básicos de la Termodinámica.

Explicar correctamente conceptos fundamentales relativos a: entropía, fundamentación entrópica de la termodinámica, ecuación fundamental y potenciales termodinámicos, estabilidad, sistemas expansivos homogéneos pluricomponentes, transiciones y equilibrios de fases, sistemas con reacciones químicas, termodinámica de la radiación del cuerpo negro, algunos procesos de no equilibrio de interés.

Aplicar los conocimientos termodinámicos adquiridos a la resolución de problemas y ejercicios, enfatizando en la correcta modelización de problemas termodinámicos sencillos, analizando las variables relevantes en el sistema, tomando percepción de sus órdenes de magnitud y aplicando los esquemas generales a las diversas situaciones particulares planteadas. 


11. Cronograma / calendario de la asignatura
Descripción
 Distribución del contenido de la asignatura a lo largo de las 15 semanas en las que tienen lugar las clases magistrales, las clases prácticas en el aula y las tutorías en grupos reducidos. A lo largo de estas 15 semanas se llevará a cabo la evaluación continua de la asignatura. El examen final escrito se realizará entre las semanas 16-18, en las fechas establecidas por la Junta de Facultad de Física para las convocatorias oficiales.
El cronograma que se indica tiene carácter orientativo y está sujeto a variaciones en función del desarrollo de la materia y del Calendario Académico.  

Primer Cuatrimestre
SEMANA Temas Actividades de
enseñanza aprendizaje
Horas
de trabajo
presencial
Horas
de trabajo
autónomo
Total
Semana 1:  1   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo   3.00   6.00   9 
Semana 2:  1   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo   4.00   6.00   10 
Semana 3:  2   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo
Pruebas de evaluación continua 
 4.00   6.00   10 
Semana 4:  2   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo   4.00   6.00   10 
Semana 5:  2,3   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo
Pruebas de evaluación continua 
 4.00   6.00   10 
Semana 6:  3   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo   3.00   6.00   9 
Semana 7:  3,4   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo   4.00   6.00   10 
Semana 8:  4   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo
Pruebas de evaluación continua 
 4.00   6.00   10 
Semana 9:  4   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo   4.00   6.00   10 
Semana 10:  5   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo
Pruebas de evaluación continua 
 3.00   6.00   9 
Semana 11:  5,6   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo   4.00   6.00   10 
Semana 12:  6,7   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo
Pruebas de evaluación continua 
 4.00   6.00   10 
Semana 13:  7   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo   4.00   6.00   10 
Semana 14:  8   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo
Pruebas de evaluación continua 
 3.00   6.00   9 
Semana 15:  9   Clases presenciales de teoría y problemas y trabajo autónomo   4.00   6.00   10 
Semanas 16 a 18:  Evaluación   Evaluación y trabajo autónomo del alumno para la preparación de la evaluación...   4.00      4 
Total horas 60 90 150


Fecha de última modificación: 21-07-2017
Fecha de aprobación: 21-07-2017