Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales
Departamento: Fisica
Área: Area Unica - Física

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(Programa del año 2024)

(Programa en trámite de aprobación)

(Programa presentado el 24/10/2024 09:26:07)

I - Oferta Académica

Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
FISICA TERMICA II	LIC.EN FISICA	015/06	2024	2° cuatrimestre

II - Equipo Docente

Docente	Función	Cargo	Dedicación
CORNETTE, VALERIA CECILIA	Prof. Responsable	P.Adj Exc	40 Hs

III - Características del Curso

Credito Horario Semanal					Tipificación	Duración
Teórico/Práctico	Teóricas	Prácticas de Aula	Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc.	Total	C - Teoria con prácticas de aula	Desde	Hasta	Cantidad de Semanas	Cantidad en Horas
Teórico/Práctico	Teóricas	Prácticas de Aula	Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc.	Total	Periodo	Desde	Hasta	Cantidad de Semanas	Cantidad en Horas
8 Hs.	Hs.	Hs.	Hs.	8 Hs.	2º Cuatrimestre	05/08/2024	15/11/2024	15	120

IV - Fundamentación
La asignatura Física Térmica II tiene como objetivo profundizar en el estudio fenomenológico de la termodinámica, con un enfoque en la aplicación de magnitudes termodinámicas a partir de datos experimentales. Se busca que los estudiantes analicen sistemas más complejos que los abordados en Física Térmica I, como mezclas y soluciones, ampliando su comprensión del estado líquido de la materia y el equilibrio entre fases a través de diagramas de fase realistas. El curso también aborda el equilibrio químico, permitiendo predecir el estado de equilibrio de un sistema físico a partir de sus propiedades termodinámicas. Además, se introduce el estudio de reacciones químicas acopladas, solubilidad, y principios de electroquímica, como las celdas electroquímicas y potenciales de reducción. Finalmente, se introduce a los estudiantes en los fenómenos de no-equilibrio, analizando las reacciones químicas y sus leyes fenomenológicas, con especial atención en la cinética química y el comportamiento cercano al equilibrio

IV - Fundamentación

La asignatura Física Térmica II tiene como objetivo profundizar en el estudio fenomenológico de la termodinámica, con un enfoque en la aplicación de magnitudes termodinámicas a partir de datos experimentales. Se busca que los estudiantes analicen sistemas más complejos que los abordados en Física Térmica I, como mezclas y soluciones, ampliando su comprensión del estado líquido de la materia y el equilibrio entre fases a través de diagramas de fase realistas.

El curso también aborda el equilibrio químico, permitiendo predecir el estado de equilibrio de un sistema físico a partir de sus propiedades termodinámicas. Además, se introduce el estudio de reacciones químicas acopladas, solubilidad, y principios de electroquímica, como las celdas electroquímicas y potenciales de reducción.

Finalmente, se introduce a los estudiantes en los fenómenos de no-equilibrio, analizando las reacciones químicas y sus leyes fenomenológicas, con especial atención en la cinética química y el comportamiento cercano al equilibrio

V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje
•Enfatizar el caracter fenomenológico de la termodinámica •Calcular magnitudes termodinámicas a partir de información experimental. •Conocer las leyes empíricas que rigen el comportamiento de las soluciones. •Comprender y analizar cuantitativamente los diagramas de fase de sustancias y mezclas reales. •Comprender el equilibrio de una reacción química •Calcular las condiciones de equilibrio de una reacción a partir de propiedades termodinámicas. •Conocer las leyes fenomenológicas que rigen la cinética de reacciones químicas

V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje

•Enfatizar el caracter fenomenológico de la termodinámica •Calcular magnitudes termodinámicas a partir de información
experimental.
•Conocer las leyes empíricas que rigen el comportamiento de las soluciones.
•Comprender y analizar cuantitativamente los diagramas de fase de sustancias y mezclas reales.
•Comprender el equilibrio de una reacción química
•Calcular las condiciones de equilibrio de una reacción a partir de propiedades termodinámicas.
•Conocer las leyes fenomenológicas que rigen la cinética de reacciones químicas

VI - Contenidos
Unidad 1: Conceptos de termodinámica Entropía, Entalpía, Energías libres de Helmholtz y de Gibbs Propiedades de la energía interna,Potencial químico. Unidad 2: Cambios de estado y equilibrio de fases Transformaciones físicas de sustancias puras Estabilidad de las fases Equilibrio entre fases Diagramas de fase para sistemas simples Fronteras sólido-líquido, líquido-vapor y sólido-vapor Estudio de sistemas reales Unidad 3: Mezclas simples y soluciones Soluciones no electrolíticas Magnitudes molares parciales: volumen molar parcial y función de Gibbs de mezcla Potenciales químicos de líquidos Mezcla de líquidos volátiles Leyes de Raoult y Henry Diagramas de presión de vapor Disoluciones reales y actividades Unidad 4: Diagramas de fase de mezclas Regla de las fases y su deducción Sistemas de un componente: diagramas de gases Sistemas de dos componentes: diagramas de fase líquido-líquido Equilibrio de fases en mezclas: análisis cuantitativo Unidad 5: Equilibrio químico Mínimo de la energía de Gibbs Cambios en el equilibrio con la presión y la temperatura Equilibrio químico: predicción del estado de equilibrio en sistemas físicos Reacciones acopladas Ácidos y bases: principios y aplicaciones termodinámicas Unidad 6: Cinética química y electroquímica Cinética química empírica Tasa de una reacción y comportamiento cerca del equilibrio Electroquímica: principios básicos Celdas electroquímicas y determinación de los potenciales de reducción Introducción a los fenómenos de no-equilibrio

VI - Contenidos

Unidad 1: Conceptos de termodinámica
Entropía, Entalpía, Energías libres de Helmholtz y de Gibbs
Propiedades de la energía interna,Potencial químico.

Unidad 2: Cambios de estado y equilibrio de fases
Transformaciones físicas de sustancias puras
Estabilidad de las fases
Equilibrio entre fases
Diagramas de fase para sistemas simples
Fronteras sólido-líquido, líquido-vapor y sólido-vapor
Estudio de sistemas reales

Unidad 3: Mezclas simples y soluciones
Soluciones no electrolíticas
Magnitudes molares parciales: volumen molar parcial y función de Gibbs de mezcla
Potenciales químicos de líquidos
Mezcla de líquidos volátiles
Leyes de Raoult y Henry
Diagramas de presión de vapor
Disoluciones reales y actividades

Unidad 4: Diagramas de fase de mezclas
Regla de las fases y su deducción
Sistemas de un componente: diagramas de gases
Sistemas de dos componentes: diagramas de fase líquido-líquido
Equilibrio de fases en mezclas: análisis cuantitativo

Unidad 5: Equilibrio químico
Mínimo de la energía de Gibbs
Cambios en el equilibrio con la presión y la temperatura
Equilibrio químico: predicción del estado de equilibrio en sistemas físicos
Reacciones acopladas
Ácidos y bases: principios y aplicaciones termodinámicas

Unidad 6: Cinética química y electroquímica
Cinética química empírica
Tasa de una reacción y comportamiento cerca del equilibrio
Electroquímica: principios básicos
Celdas electroquímicas y determinación de los potenciales de reducción
Introducción a los fenómenos de no-equilibrio

VII - Plan de Trabajos Prácticos
Trabajo Práctico 1: Conceptos de termodinámica. Trabajo Práctico 2:Cambios de estado y equilibrio de fases. Trabajo Práctico 3: Mezclas simples y soluciones. Trabajo Práctico 4: Diagramas de fase de mezclas. Trabajo Práctico 5: Equilibrio químico. Trabajo Práctico 6: Cinética química y electroquímica

VIII - Regimen de Aprobación
Régimen de Regularización: Aprobación de 2 exámenes parciales. Cada parcial se aprueba con el 60% y tienen DOS (2) recuperaciones por parcial. Régimen de Aprobación: La asignatura se aprueba mediante examen final oral. La asignatura puede ser aprobada en condición libre. Para ello el alumno debe rendir y aprobar con el 60 %, un examen escrito que abarca todos los temas del programa. Luego de ello queda en condición de presentarse al examen oral.

VIII - Regimen de Aprobación

Régimen de Regularización:
Aprobación de 2 exámenes parciales. Cada parcial se aprueba con el 60% y tienen DOS (2) recuperaciones por parcial.

Régimen de Aprobación:
La asignatura se aprueba mediante examen final oral.

La asignatura puede ser aprobada en condición libre. Para ello el alumno debe rendir y aprobar con el 60 %, un examen
escrito que abarca todos los temas del programa. Luego de ello queda en condición de presentarse al examen oral.

IX - Bibliografía Básica
[1] Atkins; Physical Chemistry [2] Engel, Reidel; Química Física [3] Levine; Physical Chemistry [4] Zemansky; Heat and Thermodynamics

X - Bibliografia Complementaria
[1] Raymond Chang - Fisicoquímica-McGraw Hill (2008) [2] David W. Ball - Fisicoquímica-Cengage Learning (2004)

XI - Resumen de Objetivos
Enfatizar el aspecto fenomenológico de la termodinámica, prestando atención a diagramas de fase reales y propiedades de soluciones. Estudiar reacciones químicas en el equilibrio y cerca de él.

XII - Resumen del Programa
Unidad 1: Conceptos de termodinámica Unidad 2: Cambios de estado y equilibrio de fases Unidad 3: Mezclas simples y soluciones Unidad 4: Diagramas de fase de mezclas Unidad 5: Equilibrio químico Unidad 6: Cinética química y electroquímica

XIII - Imprevistos
Esta previsto el dictado presencial teórico-práctico de aula. Se contempla alguna clase virtual sólo en caso de fuerza mayor. Los contenidos y actividades de la asignatura se encuentran disponibles en el classroom de la materia https://classroom.google.com/c/Njg1MDcyMzEwNjE2?cjc=7phwzos mail de contacto: valecorn@gmail.com

XIV - Otros