Pla docent de l'assignatura

 

 
Català English Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Termodinàmica

Codi de l'assignatura: 360574

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Marta Ibañes Miguez

Departament: Departament de Física de la Matèria Condensada

Crèdits: 9

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 225

 

Activitats presencials i/o no presencials

97

(Inclou les activitats d’avaluació: proves, presentació de problemes, prova final de síntesi i informes de pràctiques.)
 

-  Teoria

Presencial i no presencial

  

45
 

-  Teoricopràctica

Presencial i no presencial

  

30
 

-  Pràctiques de laboratori

Presencial i no presencial

  

20
 

-  Seminari

Presencial i no presencial

  

2

Aprenentatge autònom

128

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Treball en equip.
   -

Destreses de laboratori: estar familiaritzat amb els mètodes experimentals fonamentals, a més de ser capaç de realitzar experiments de manera independent, com també de descriure, d'analitzar i d'avaluar críticament les dades experimentals.

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

• Conèixer els principis bàsics de la termodinàmica.

 

Referits a habilitats, destreses

• Ser capaç de resoldre exercicis.

 

• Ser capaç de fer petits experiments de termodinàmica.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Introducció

1.1. Definicions: sistema i entorn. Tipus de parets i processos

1.2. Variables d’estat

1.3. Equilibri termodinàmic

2. Principi zero de la termodinàmica

2.1. Equilibri tèrmic. Equilibri termodinàmic

2.2. Escales de temperatura: empírica, gasos ideals, entre d’altres.

2.3. Equacions d’estat. Diagrames de fase. Procés quasiestàtic

2.4. Coeficients termodinàmics

3. Primer principi de la termodinàmica

3.1. Expressió del treball en diferents sistemes termodinàmics

3.2. Efecte Joule: treball adiabàtic i energia interna

3.3. Energia interna i calor. Enunciat del primer principi

3.4. Capacitats calorífiques

3.5. Conseqüències del primer principi

4. Processos cíclics

4.1. Cicle de Carnot

4.2. Altres processos cíclics

4.3. Transformacions de calor en treball i de treball en calor

4.4. Reversibilitat i irreversibilitat

5. Segon principi de la termodinàmica

5.1. Enunciats de Kelvin-Planck i de Clausius-Poincaré

5.2. Conseqüències del segon principi

5.3. Escala termodinàmica de temperatures

5.4. Desigualtat de Clausius

5.5. Entropia. Principi de l’augment d’entropia

5.6. Primer i segon principis combinats: identitat termodinàmica

5.7. Barreges de gasos

6. Potencials termodinàmics

6.1. Relacions de Maxwell

6.2. Condicions d’equilibri i estabilitat

6.3. Sistemes oberts: potencial químic

7. Transicions de fase: discontínues i contínues

7.1. Construcció de Maxwell: coexistència de fases

7.2. Equació de Clausius-Clapeyron

7.3. Introducció als fenòmens crítics

8. Tercer principi de la termodinàmica

8.1. Enunciats de Nernst i de Planck

8.2. Inaccessibilitat del zero absolut

8.3. Temperatures baixes

9. Treballs de laboratori

9.1. Introducció a les pràctiques de Termodinàmica

9.2. Calibratge d’un termoparell

9.3. Mesura de la calor latent de vaporització de l’aigua

9.4. Equivalent mecànic de la calor

9.5. Mesura de la calor: calibratge d’un calorímetre

9.6. Mesura de la calor latent de vaporització del N2

9.7. Equació de Clausius-Clapeyron i punt crític

9.8. Mesura de la calor latent de solidificació de l’aigua

9.9. Mesura del coeficient gamma = Cp/Cv d’un gas

9.10. Conductivitat tèrmica d’un metall

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

A les classes magistrals de teoria s’expliquen els continguts teòrics.

A les classes de problemes es resolen exercicis tipus i exemples per il·lustrar la matèria explicada.

Les pràctiques de laboratori serveixen per consolidar els coneixements adquirits a les classes teòriques i per adquirir coneixements i habilitats relacionats amb l’assignatura.

En la mesura que sigui possible, s’incorpora la perspectiva de gènere en el desenvolupament i activitats de l’assignatura.

El grau de presencialitat de les activitats docents i avaluatives es pot veure modificat en funció de les restriccions derivades de la crisi sanitària. Si fos el cas, qualsevol modificació serà oportunament informada a l’alumnat a través dels canals habituals. Les classes no presencials poden ser síncrones o asíncrones.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

Al laboratori s’avalua tant l’activitat duta a terme a les sessions de pràctiques com els informes que se’n derivin. Es requereix obtenir una qualificació d’apte en aquest treball de laboratori per aprovar l’assignatura. L’assistència a les pràctiques de laboratori és requisit indispensable per aprovar l’assignatura excepte que anteriorment s’hagi obtingut un apte de les pràctiques.

A decisió del professorat de cada grup es fan diverses proves de nivell al llarg del curs referides als continguts de les classes de teoria i de problemes, que poden incloure proves presencials (o, si fos necessari, telemàtiques), treballs o resolució de problemes específics. La qualificació del conjunt d’aquestes proves representa fins a un màxim del 40 % de la nota final.

Hi ha dues proves presencials finals obligatòries: una de qüestions (representa un mínim del 25 % de la qualificació final) i una altra de problemes (representa un mínim del 35 % de la qualificació final), que inclouen cadascuna tot el temari de l’assignatura i que es fan generalment el mateix dia. La prova final de qüestions inclou una qüestió referida a les pràctiques de laboratori. 

En les proves finals, només es poden tenir estris d’escriure, calculadora, llibre de taules i formulari (aquest material no pot tenir connexions en xarxa o emmagatzemar imatges). El formulari és un recull de fórmules i per tant no ha de contenir text, ni derivacions de fórmules, ni resolucions d’exercicis. En cas que les proves finals siguin no presencials, també es pot tenir el material de classe de l’assignatura.

Per obtenir una qualificació numèrica de l’assignatura és requisit indispensable aconseguir una qualificació d’apte del laboratori.

La reavaluació segueix el procediment indicat per a l’avaluació única.

 

Avaluació única

Conté dues proves finals obligatòries: una de qüestions (40 % de la qualificació final) i una altra de problemes (60 % de la qualificació final), que es fan el mateix dia i que inclouen cadascuna el temari de tota l’assignatura. La prova final de qüestions inclou una qüestió referida a les pràctiques de laboratori. 

En les proves finals, només es poden tenir estris d’escriure, calculadora, llibre de taules i formulari (aquest material no pot tenir connexions en xarxa o emmagatzemar imatges). El formulari és un recull de fórmules i per tant no ha de contenir text, ni derivacions de fórmules, ni resolució d’exercicis. En cas que les proves finals siguin no presencials, també es pot tenir el material de classe de l’assignatura.

Per poder superar l’assignatura i tenir una qualificació numèrica és requisit indispensable aconseguir l’acreditació d’apte del treball de laboratori, que s’obté tal com s’indica prèviament.