Posgrado en Ciencia e Ingeniería de Materiales
  1. Equilibrio térmico. Ley Cero.

Sistema termodinámico.

Paredes aislantes, adiabáticas, diatérmicas.

Equilibrio termodinámico.

Variables termodinámicas.

Variables extensivas.

Variables intensivas.

La ley cero de la termodinámica.

Ecuación de estado.

Referencias: [1] Capítulos 1, 2 y 3.[2] Capítulos 1 y 2.

Problemas tipo: [3] Capítulos 2 y 3

 

  1. La primera ley de la termodinámica y sus aplicaciones.

El concepto de trabajo.

Procesos termodinámicos.

Procesos adiabáticos, cuasi-estáticos, reversibles.

El concepto de calor.

La energía interna.

La primera ley.

Aplicaciones:

      a) Gas ideal.

     b) Expansión libre.

     c) Ciclo de Carnot

     d) Capacidades caloríficas.

     e) Procesos cíclicos.

Referencias: [1] Capítulos 4, 5 y 6.[2] Capítulos3, 4 y 5.

Problemas tipo: [3] Capítulos 4, 5, 6.

 

  1. La segunda ley de la termodinámica.

Enunciados de Kelvin-Planck y de Clausius.

Equivalencia entre los enunciados de Kelvin-Planck y de Clausius.

Teorema de Clausius.

La entropía.

Concepto de entropía.

Entropía y reversibilidad.

Entropía y desorden.

Propiedades extremales de la entropía.

Ecuaciones TdS.

Ecuaciones de Gibbs-Duhem.

Referencias: [1] Capítulos 7 y 8. [2] Capítulos 6, 7, 8 y 9.

Problemas tipo: [3] Capítulos 7y 8.

 

  1. Potenciales termodinámicos.

Los potenciales termodinámicos.

Entalpia.

Energía libre de Helmholtz.

Energía libre de Gibbs.

Funciones termodinámicas para el gas ideal y otros sistemas.

Referencias: [1] Capítulo 9. [2] Capítulo 9.

Problemas tipo: [3] Capítulo 9.

 

  1. La tercera ley de la termodinámica.

Consecuencias del postulado de Nernst.

Referencias: [1] Capítulo 17. [2] Capítulo 19.

Problemas tipo: [3] Capítulo 10.

6.    Aplicaciones de la termodinámica.

Diagramas de fases

Ecuación de van der Waals

Efecto Joule-Kelvin

Sistemas magnéticos y eléctricos.

Transiciones de fase

Referencias: [1] Capítulo 11,12,13,14.

 

Bibliografía básica.
  1. García-Colín, L. Introducción a la Termodinámica Clásica. Editorial Trillas, 4a reimpresión, 1995.
  2. García-Colín, L. y Ponce L. Problemario de Termodinámica Clásica. Editorial Trillas, 2ª Edición, 1984.
  3. Callen, H.B., Thermodynamics. Editorial John-Wiley, New York.
  4. Zemansky M.W., y Dittman R. Heat and Thermodynamics. Editorial McGraw-Hill, 7ª Edición, 1996.
Bibliografía complementaria.

Fermi, E. Thermodynamics. Editorial Dover, 1956.

Kubo, R. Thermodynamics. Editorial North Holland, 1968.

Smith J.M., Van Ness C., y Abbott M. Introducción a la Termodinámica para Ingenieros Químicos. Editorial McGraw-Hill, 6a edición, 2001.

Rogers G.F.C, y Mayhew Y. Engineering Thermodynamics: Work and Heat Transfer. Editorial Pearson Education, 4ª Edición, 1996.