Programa


1. Postulados básicos de la termodinámica. Presión, temperatura, calor, y trabajo. Sistemas abiertos y cerrados. Estado de un sistema. Procesos reversibles e irreversibles. Gases ideales. Ecuaciones de estado. Primera ley de la termodinámica. Experiencia de Joule. Transformaciones adiabáticas.
Aplicación: perfil de temperatura en la atmósfera.

2. Segunda ley de la termodinámica. Enunciados de Lord Kelvin y de Causius. Ciclo de Carnot. Entropía. Escala termodinámica de temperatura. Aplicación: temperatura potencial.

3. Potenciales termodinámicos. Entalpía, energía libre, y función de Helmholtz. Relaciones de Maxwell. Equilibrio de fases. Ecuación de Van der Waals. Aplicación: formación de nubes.

4. Teoría cinética de gases. Distribución de Maxwell­
Boltzmann. Teorema de equipartición. Teoría elemental de los procesos de
transporte. Tiempo entre colisiones y camino libre medio. Difusión, conductividad térmica, viscosidad.

5. Oscilaciones libres. Repaso de oscilador armónico. Ondas en una
cuerda y ondas de sonido. Ecuación de ondas unidimensional. Ondas longitudinales y transversales.
Ondas estacionarias. Principio de superposición. Análisis de Fourier.

6. Ondas de propagación. Relación de dispersión de ondas armónicas. Impedancia y flujo de energía. Reflexión y transmisión. Ondas de superficie en agua. Medios dispersivos y no dispersivos.
Velocidad de grupo y de fase. Modulación y batidos. Paquetes de ondas y análisis de Fourier.

7. Ondas en dos y tres dimensiones. Ondas electromagnéticas. Ondas planas. Vector de propagación. Polarización. Interferencia y difracción.

8. Efecto Doppler. Radiación de cuerpo negro. Ley de Wien. Ejemplo: modelo radiativo sencillo de la atmósfera.

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