Contenido
Explorar las lecciones
Introducción general
Por qué estudiar termodinámica: conversión de calor en trabajo, máquinas térmicas, fuentes de energía y desafíos contemporáneos.
Historia de la termodinámica y la calorimetría
De la teoría del calórico a la entropía de Clausius: la lenta separación entre calor y temperatura, y el nacimiento de los dos principios.
Nociones fundamentales
Equilibrio, principio cero, paredes, variables y funciones de estado, transformaciones cuasiestáticas.
Conservación de la energía: el primer principio
Trabajo, calor, energía interna y el primer principio.
Reversibilidad e irreversibilidad: el segundo principio
Entropía, reversibilidad y el segundo principio.
Estructura matemática: las relaciones fundamentales
Relaciones fundamentales y potenciales termodinámicos.
Estructura formal: cambios de variables
Cálculo diferencial, la transformada de Legendre y los potenciales termodinámicos.
Coeficientes calorimétricos y termoelásticos
Coeficientes calorimétricos, termoelásticos y ecuaciones de estado.
Transiciones de fase
Diagramas de fase, inestabilidades y el gas de Van der Waals.
Máquinas térmicas
Ciclos ditérmicos, el ciclo de Carnot, rendimientos y enunciados del segundo principio.
Geometría diferencial en termodinámica
Las estructuras geométricas subyacentes a la termodinámica.
El demonio de Maxwell
Información, entropía y los límites de la termodinámica clásica.
Ciclos endorreversibles
Rendimiento a potencia máxima y motores térmicos reales.
Termoelectricidad
Efectos termoeléctricos y conversión de energía.
Termodinámica fuera del equilibrio
Fenómenos irreversibles y las relaciones de Onsager.
Climatología y termodinámica
Aplicaciones termodinámicas al sistema climático terrestre.
Termodinámica cuántica
Trabajo, calor y entropía a escala cuántica.