Cursos de Grado

Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología
Universidad Nacional de San Luis
FACULTAD DE CS. FISICO MAT. Y NAT.

ANEXO II

PROGRAMA DEL CURSO: FISICA DE LA MATERIA CONDENSADA
DEPARTAMENTO DE: FISICA
AREA: Area II: Superior y Posgrado (FCFMyN)	AÑO: 2005 (Id: 4307)
Estado: En tramite de Aprobación

**I - OFERTA ACADÉMICA**
CARRERAS PARA LAS QUE SE OFRECE EL MISMO CURSO	PLAN DE ESTUDIOS ORD. Nº	CRÉDITO HORARIO
		SEM.	TOTAL
LIC. EN FISICA	2/93	9	135

**II - EQUIPO DOCENTE**
Funciones	Apellido y Nombre	Total hs en este curso	Cargo y Dedic.	Carácter
Responsable	MIRANDA, ENRIQUE NESTOR	9 hs.	PROFESOR ASOCIADO SEMI.	Efectivo

**III - CARACTERÍSTICAS DEL CURSO**
CREDITO HORARIO SEMANAL				MODALIDAD	REGIMEN
Teórico/ Práctico	Teóricas	Prácticas de Aula	Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc.		1c
Hs.	5 Hs.	4 Hs.	Hs.	Asignatura	Otro:
					Duración: 14 semanas
					Período del 14/03/2005 al 17/06/2005

**IV.- FUNDAMENTACION**
Esta asignatura completa y corona el estudio de la materia condensada que se inició con Termodinámica, prosiguió con Mecánica Estadística y continuó con Física del Sólido. Al llegar a este punto, los estudiantes tienen un gran bagaje de conocimientos sobre el comportamiento de la materia en el estado gaseoso -ya que es el más sencillo- y en el estado sólido -tema de una asignatura específica-. Sin embargo poco saben del estado líquido; por esa razón, en esta asignatura se pone especial énfasis en él. También se estudian por primera vez en la carrera, fenómenos fuera de equilibrio. Por esa razón se analizan problemas de equilibrio químico, cinética química, mecanismos de reacciones, problemas de difusión, etc.

**V.- OBJETIVOS**
Consolidar los conocimientos fundamentales de termodinámica Comprender en profundidad las transiciones de fase Adquir la capacidad de interpretar diagramas de fases complejos. Conocer someramente el estado líquido de la materia. Entender los fenómenos de transporte fundamentales. Comprender el equilibrio químico. *Analizar fenómenos fuera de 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: transformaciones físicas de sustancias puras La estabilidad de las fases. Equilibrio de fases y diagramas de fases. La frontera sólido-líquido. La frontera líquido-vapor. La frontera sólido-vapor. Algunos sistemas reales. Unidad 3: Cambios de estado: transformaciones físicas de mezclas simples. Magnitudes molares parciales: volumen molar parcial y función de Gibbs de mezcla. Potenciales químicos de los líquidos. Mezclas líquidas. Mezcla de líquidos volátiles: diagramas de presión de vapor; destilación. Disoluciones reales y actividades. Unidad 4: Cambios de estado: regla de las fases Deducción de las reglas de las fases. Sistemas de un componente: diagramas de gases. Sistemas de dos componentes: diagramas de fase líquido-líquido. Diagramas de fase sólido-líquido. Unidad 5: Equilibrio químico Mínimo de la energía de Gibbs. Cambios con la presión. Cambios con la temperatura. Ácidos y bases. Unidad 6: Cinética de las reacciones químicas Cinética química empírica. Tasa de una reacción. Reacciones cerca del equilibrio. Efecto de la temperatura. Reacciones en cadena. Catálisis y oscilaciones. Autocatálisis: oscilaciones y caos. Unidad 7: Mecanismos de las reacciones químicas Colisiones. Reacciones controladas por reacción y difusión. La ecuación del balance material. Complejos activados. Aspectos termodinámicos. Unidad 8: Moléculas en movimiento: teoría cinética de los gases Presión de un gas. Valores medios y distribuciónes. Distribuciones de velocidades moleculares. Colisiones intermoleculares y con paredes. Propiedades de transporte. Flujo. Velocidad de efusión. Velocidad de difusión. Conductividad térmica. Viscosidad. Unidad 9: Moléculas en movimiento: transporte de iones y difusión molecular. Transporte iónico: hechos empíricos. Movilidades iónicas. Conductividad e interacciones ión-ión. Difusión y transporte desde un punto de vista termodinámico. Ecuación de difusión. Visión estadística de la difusión.

**VII. - PLAN DE TRABAJOS PRÁCTICOS**
Los trabajos prácticos consisten en la realización de guías de problemas propuestos. Las guías tienen extensión variable, pero contienen en promedio alrededor de diez problemas cada una y estan agrupadas en seis unidades de acuerdo a los contenidos de la materia. A saber: 1. Repaso de termodinámica 2. Transiciones de fase. 3. Cambios de estado: mezclas simples y diagramas de fase 4. Equilibrio químico 5. Cinética de reacciones 6. Procesos de transporte

**VIII - RÉGIMEN DE APROBACIÓN**
Para regularizar la materia es necesario realizar la totalidad de los problemas propuestos y una exposición oral sobre un tema que se le indique. Para aprobar la materia es necesario rendir un examen escrito u oral según acuerden el estudiante y la mesa examinadora.

**IX.a - BIBLIOGRAFÍA BÁSICA**
Reif; \"Fundamentals of Statistical and Thermal Physics\"; McGraw-Hill, 1965. H. B. Callen; “Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics”; Wiley, 1985 P. W. Atkins; “Chemical Physics”; Oxford University Press, 1986. M. M. Abbot, H. G. van Ness; “Thermodynamics with Chemical Applications”; McGraw-Hill,1989. D. Chandler; “Introduction to Modern Statistical Mechanics”; Oxford University Press, 1987.

**IX b - BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA**
H. E. Stanley; “Introduction to Phase Transitions and Critical Phenomena”, Oxford University Press, 1971 K. J. Laidler, J. F. Meiser; “Physical Chemistry”; Benjamin/Cummings, 1982. P. A. Rock; “Chemical Thermodynamics”; Oxford University Press, 1983. J. N. Murrel, E. A. Boucher; “Properties of liquids and solutions”; Wiley, 1982. C. H. P. Lupis; “Chemical Thermodynamics of Materials”; North-Holland, 1983. A. M. Alper, de.; “Phase Diagrams”; Academic Press, 1970. D. Tabor; “Gases, liquids and solids”; Cambridge University Press, 1979. A. J. Walton; “Three states of matter”; Clarendon Press, 1983. H. L. Friedman; “Ionic solution theory”; Wiley, 1962 W. Jost; “Diffusion in solids, liquids and gases”; Academic Press, 1960.

COMPLEMENTO DE DIVULGACION

**OBJETIVOS DEL CURSO**
Se estudian propiedades de la materia desde un punto de vista termodinámico, esto es macroscópico. Se enfatiza el estado líquido ya que es el menos estudiado en las asignaturas anteriores. Se estudian transiciones de fase de sustancias puras y mezclas simples. Se presta especial atención al estudio de fenómenos fuera de equilibrio de ahí que se estudie la cinética de reacciones químicas y fenómenos de transporte.

**PROGRAMA SINTETICO**
Repaso de termodinámica. Transiciones de fases de sustancias puras y mezclas simples. Equilibrio químico. Cinética química. Mecanismos de reacciones. Fenómenos de trasporte en gases y líquidos.

**IMPREVISTOS**