IDENTIFYING DATA 2023_24
Subject (*) TERMODINÀMICA Code 17274112
Study programme
Grau en Enginyeria Matemàtica i Física (2021)
 Cycle 1r
Descriptors Credits Type Year Period Exam timetables and dates
6 Obligatòria Segon 2Q
Modality and teaching language See working groups
Department Enginyeria Química
Coordinator
ROSELL LLOMPART, JOAN
 E-mail joan.rosell@urv.cat
Lecturers
ROSELL LLOMPART, JOAN
Web http://https://campusvirtual.urv.cat/local/alternatelogin/index.php?errorcode=4
General description and relevant information

Aquest curs introdueix els elements bàsics de la termodinàmica d’equilibri moderna, amb èmfasi en alguns sistemes d’interès.


Competències
Type A Code Competences Specific
 CE1 Integrar els fonaments de les àrees més importants de la matemàtica, la física i l'enginyeria.
 CE3 Utilitzar raonaments deductius i inductius per demostrar teoremes matemàtics i desenvolupar models físics de manera rigorosa.
 CE4 Interpretar les bases i estar en condicions d'aprofundir en alguns temes avançats de matemàtiques i de física d'interès pràctic industrial i per a l'enginyeria.
 CE5 Entendre, desenvolupar i analitzar models quantitatius per a problemes d'enginyeria.
 CE6 Formular hipòtesis sobre problemes de l'enginyeria i analitzar aquests problemes críticament utilitzant el mètode científic.
 CE7 Identificar els nous reptes físics i matemàtics que es plantegen en la solució de problemes d'enginyeria.
 CE10 Resoldre problemes de mecànica, termodinàmica, fluids, ones, electromagnetisme i física quàntica, i la seva aplicació a problemes d'enginyeria.
Type B Code Competences Transversal
 CT1 Utilitzar informació en llengua estrangera d'una manera eficaç.
 CT3 Resoldre problemes de forma crítica, creativa i innovadora en el seu àmbit d'estudi.
Type C Code Competences Nuclear

Resultats d'aprenentage
Type A Code Learning outcomes
 CE1 Assumeix les equacions de Maxwell ja establertes en l'assignatura Física II, així com entendre el seu significat i implicacions
 CE3 Avalua la variació d'energia interna i entropia en un procés entre dos estats d'equilibri
És capaç d'identificar les variables independents de cada potencial termodinàmic
 CE4 Avalua la variació d'energia interna i entropia en un procés entre dos estats d'equilibri
És capaç de determinar les condicions d'estabilitat termodinàmica per a sistemes típics
És capaç d'enunciar l'equació de Gibbs (equació fonamental) per a sistemes amb interfícies planes i corbes
Sap calcular la tensió superficial d'un sistema simple a partir de la teoria de van der Waals
És capaç de calcular les propietats en transicions de segon ordre a partir de la teoria de Landau
 CE5 Calcula el treball i la calor en un procés entre dos estats d'equilibri
Avalua el treball útil a partir dels potencials termodinàmics adequats segons les condicions externes de sistema (adiabàtic, isoterm, isòbar, etc.)
És capaç de determinar les condicions d'estabilitat termodinàmica per a sistemes típics
És capaç d'enunciar l'equació de Gibbs (equació fonamental) per a sistemes amb interfícies planes i corbes
Sap calcular la tensió superficial d'un sistema simple a partir de la teoria de van der Waals
És capaç de calcular les propietats en transicions de segon ordre a partir de la teoria de Landau
 CE6 És capaç d'aplicar les propietats matemàtiques de l'formalisme termodinàmic en els càlculs de treball, calor i variacions de variables d'estat en processos típics entre estats d'equilibri, i aplicar aquests càlculs als motors tèrmics, bombes tèrmiques i refrigeradors
 CE7 És capaç d'enunciar les tres lleis de la termodinàmica
 CE10 Calcula el treball i la calor en un procés entre dos estats d'equilibri
És capaç d'aplicar les propietats matemàtiques de l'formalisme termodinàmic en els càlculs de treball, calor i variacions de variables d'estat en processos típics entre estats d'equilibri, i aplicar aquests càlculs als motors tèrmics, bombes tèrmiques i refrigeradors
Type B Code Learning outcomes
 CT1 Utilitza informació en llengua estrangera d'una manera clara i eficaç
 CT3 Identifica la situació plantejada com un problema en l'àmbit de la disciplina i té la motivació per afrontar
Segueix un mètode sistemàtic per dividir el problema en parts, identifica les causes i aplica els coneixements propis de la disciplina
Dissenya una solució nova utilitzant els recursos necessaris per afrontar el problema
Inclou els aspectes concrets de la solució proposada en un model realista
Reflexiona sobre el model proposat i és capaç de trobar limitacions i proposar millores
Type C Code Learning outcomes

Continguts
Topic Sub-topic
Tema
1 The laws of Thermodynamics
 Introduction and fundamentals.
2 Formal structure Formal structure. Some formal relationships and sample systems.
3 Thermodynamic potentials and inequalities, available work and stability. Legendre transforms. Thermodynamic potentials. The thermodynamic inequalities and stability.
4 Some applications Ideal gases. Real gases. Incompressible fluids. Flory–Huggins theory of polymers. Electrolytes. Chemical Reactions.
5 Advanced topics
 Interfaces. Fluctuations. Critical phenomena. Others.

Planificació
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours
 Hours outside the classroom
 (**) Total hours
Activitats Introductòries
CE7
CT1
 2 2 4
Sessió Magistral
CE1
CE3
CE4
CE5
CT1
 25 32 57
Classe invertida (Flipped classroom)
CE6
CE7
CE10
CT3
 25 61 86
Atenció personalitzada
0 0 0
 
Proves mixtes
CE1
CE3
CE4
CE5
CE6
CE7
CE10
CT1
CT3
 3 0 3
 
(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Metodologies
Methodologies
  Description
Activitats Introductòries Descripció general dels objectius i pla d'estudis d'aquest curs, i conceptes preliminars.
Sessió Magistral Les sessions magistrals seran la base per a la introducció als diferents temes del curs. S’espera que els estudiants participin amb preguntes i opinions.
Classe invertida (Flipped classroom) Els estudiants realitzaran fora de classe un treball personal d’estudi de diferents parts del temari a través de la resolució de problemes, i després a classe es farà una feina complementària on es discutiran els conceptes que hagin estat més difícils de comprendre i es resoldran problemes seleccionats que ajudin a aclarir els conceptes del temari treballat fora de la classe.
Atenció personalitzada Atenció personalitzada per part del (dels) tutor(s) per tal de respondre preguntes sobre qüestions específiques sobre la matèria objecte del curs.

Atenció personalitzada
Description

Descripció

Atenció personalitzada per part del (dels) tutor(s) per tal de respondre preguntes sobre qüestions específiques sobre la matèria objecte del curs. Típicament, l’estudiant sol·licitarà cita amb el professor via correu electrònic, i es resoldran els dubtes per videoconferència en el terme d’entre un i tres dies.


Avaluació
Methodologies Competences Description Weight        
Proves mixtes
CE1
CE3
CE4
CE5
CE6
CE7
CE10
CT1
CT3
 Proves que combinen preguntes de desenvolupament (preguntes obertes sobre un tema), preguntes objectives de preguntes curtes i/o proves objectives tipus test.
 100%
Others  
 
Other comments and second exam session

Fonts d'informació

Bàsica Callen, Herbert B., Termodinámica, , 1981
A. B. Pippard, Elements of Classical Thermodynamics, , 1966

Complementària Tester, Jefferson W.; Modell, Michael., Thermodynamics and its applications, , 1997

Recomanacions
(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.