Dades generals

Curs acadèmic:
2017
Descripció:
Termodinàmica bàsica. Fonaments generals de termodinàmica química. Equilibri químic. Equilibri de fases i sistemes d'un sol component. Dissolucions ideals i reals. Propietats coligatives. Distribució de Boltzmann. Funció de partició canònica. Càlcul estadístic de funcions termodinàmiques.
Crèdits ECTS:
6

Grups

Grup QM

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:
EMILI BESALU LLORA  / JOSEP MARIA LUIS LUIS
Idioma de les classes:
Català (100%)

Competències

  • Capacitat per analitzar críticament a partir de la recollida d'informació i la interpretació de dades , situacions complexes i dissenyar estratègies creatives i innovadores per resoldre-les.
  • Planificar i avaluar la pròpia activitat i el propi aprenentatge i elaborar estratègies per millorar-los aplicant criteris de qualitat.
  • Aplicar els fonaments científics i el mètode científic ( reunir i gestionar dades per formular i comprovar hipòtesis ) per analitzar i explicar l'objecte d'estudi de la disciplina.
  • Relacionar les propietats macroscòpiques de la matèria amb les característiques i estructura de les molècules individuals incloent biomolècules i macromolècules ( naturals i sintètiques ).
  • Aplicar els principis i teories de la reactivitat química a l'estudi dels compostos orgànics i inorgànics i al desenvolupament dels processos.

Continguts

1. Introducció.

2. Definicions, conceptes generals i eines.

3. El Primer Principi.

4. Calorimetria.

5. Gasos i el Primer Principi. Adiabàtiques. Coeficient de Joule-Thomson.

6. Termoquímica. Lleis de Lavoisier i de Hess. Equació de Kirchhoff.

7. El Segon Principi. Màquines. Enunciats del segon principi. Cicle i teorema de Carnot. Espontaneïtat. Escala termodinàmica de temperatura.

8. Entropia. Igualtat i desigualtat de Clausius. Càlcul de variacions d'entropia. Interpretació de l'entropia. Tercer principi. Entropies absolutes. Inaccessibilitat del zero absolut.

9. Energia lliure i entalpia lliure. Energia de Gibbs estàndard d'una reacció química.

10. Gasos reals. Factor de Compressibilitat. Diagrama d'Andrews. Magnituds crítiques.

11. Sistemes de composició variable. Magnituds molars parcials. Potencial químic. Activitat.

12. Equilibri químic.

13. Equilibri de fases i sistemes d'un sol component.

14. Dissolucions ideals i reals. Llei de Raoult. Llei de Henry. Corba del vapor i corba del líquid. Diagrames T-X i P-X. Destil·lació fraccionada. Diagrames ternaris.

15. Propietats col·ligatives.

16. Fonaments de termodinàmica estadística.

17. Distribució de Boltzmann. Funció de partició canònica.

18. Càlcul estadístic de funcions termodinàmiques.

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Anàlisi / estudi de casos 2 17 19
Classes expositives 10 0 10
Classes participatives 25 5 30
Lectura / comentari de textos 0 40 40
Prova d'avaluació 4 12 16
Resolució d'exercicis 15 20 35
Total 56 94 150

Bibliografia

  • Besalú i Llorà, Emili (2010 ). Termodinàmica química : un llibre d'autoaprenentatge (2a ed.). Girona: Documenta Universitaria. Catàleg
  • Besalú i Llorà, Emili (2004 ). Termodinámica estadística . Barcelona: Edicions UPC. Catàleg
  • Atkins, P. W. (2006). Atkins' physical chemistry. Oxford University Press. Catàleg
  • Aleksishvili, Maka (cop. 2002 ). Problems in chemical thermodynamics with solutions . New Jersey [etc.]: World Scientific. Catàleg

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Part no recuperable Part teòrica/pràctica no recuperable. Resolució de problemes i qüestions. 40
Part recuperable. Resolució de problemes i altres exercicis, incloent qüestions teòriques. Aquesta prova és recuperable, sempre segons les condicions expressades a la fitxa de l'assignatura. 60

Qualificació

Tipus de proves:
L'avaluació de l'assignatura es realitzarà a través de proves escrites que constaran de problemes i de qüestions teòriques. En cadascuna d'aquestes proves s'especificaran els temes que hi intervenen així com la tipologia de les preguntes (recuperables o no recuperables). Es qualificarà d'acord amb aquestes premisses i per tal d'assolir en conjunt la distribució dels percentatges indicats.
La no compareixença a alguna de les proves parcials atorgarà un zero a les notes a ponderar corresponents (a no ser que es pugui aplicar el criteri de 'No presentat' explicat més endavant).

Valoració:
Es valorarà principalment el coneixement de teories i aplicacions, el grau de comprensió dels conceptes, el fet d'assolir un bon estil de raonament i pensament creatiu i de predicció, la capacitat de manipulació de les dades i la capacitat de resoldre problemes nous.
També influirà en la qualificació la capacitat per part de l'alumne/a d'expressar-se correctament i emprar el vocabulari específic del temari.

Puntuacions:
S'obtindrà la nota de l'assignatura a partir de les notes de totes les activitats d'avaluació ponderant-les amb els percentatges respectius.

Activitats i opcions de recuperació:
Hi haurà una única prova de recuperació de la part definida com a recuperable.
A la recuperació només s'hi podrà accedir en el cas de tenir l'assignatura suspesa. La recuperació implicarà ser avaluat de nou i en bloc de tot el temari de l'assignatura.
Accedir a la recuperació també implicarà renunciar a la nota atorgada prèviament a totes les activitats recuperables.
La nota d'aquesta prova defineix de nou la totalitat de la nota de la part recuperable de l'assignatura.
No és obligat accedir a la recuperació. Si es renuncia a accedir a aquesta prova es mantindrà la nota assolida en primera instància.

Nota important:
La còpia, trànsit d'informació, la tinença d'un mòbil o aparell similar (smartphone, tauleta, audífon, rellotge de text o intel.ligent, etc.) durant una prova puntuable comportarà suspendre l'examen, sense perjudici d'estendre la penalització més enllà, d'acord amb la Normativa sobre Organització, Desenvolupament i Avaluació dels Estudis de Grau de la Facultat de Ciències i la Normativa Reguladora dels Processos d'Avaluació i Qualificació dels Estudiants de la Universitat de Girona.

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
Només es qualificarà l'assignatura com a "No presentat" quan no s'hagi comparegut o accedit a cap prova puntuable i no s'hagi presentat cap exercici puntuable.
S'atorgarà la condició de "Presentat" a l'estudiant si compareix a alguna prova d'avaluació (entrar a l'aula on s'efectua la prova), o presenta un exercici o problema putuable, o accedeix a la recuperació o a qualsevol altra activitat puntuable, etc.

Observacions

Mètode docent:

En base als nous criteris formatius de l'Espai Europeu d'Educació Superior (EEES), per superar aquesta assignatura l'alumne/a haurà de realitzar contínuament tasques d'aprenentatge, individualment o en grup, sense el professor (autoaprenentatge). Aquest és un aspecte crucial sobre el que es basaran tant les actuacions del professorat com les de l'alumnat.
Les hores presencials del professor a l'aula es dedicaran fonamentalment a orientar a l'alumnat per poder realitzar l'esmentat autoaprenentatge. Es tractarà de tutories i seminaris. En iniciar el curs es donaran les indicacions necessàries i es proposarà el material per tal que aquest procés d'autoaprenentatge pugui ser realitzat.
Atès que el material docent recomanat pel professor està dissenyat per procedir de la manera indicada, no es modificaran les pautes descrites encara que l'alumnat o una part d'ell no es prepari l'assistència a les sessions programades.
L'aprenentatge de l'assignatura i la interacció amb el professor s'haurà de fer de forma continuada al llarg de tot el curs i seguint un calendari establert. És per això que en els dies previs a les proves d'examen només es contestaran dubtes de caire global, de consolidació, contextualització, etc., però no es contestaran qüestions puntuals que el professor consideri que ja es varen discutir durant el període de trobades programades.
Atès el tarannà d'aquest sistema d'ensenyament, el professorat es reserva el dret de no fer tutories els dies immediatament anteriors a cada prova puntuable.

Es treballarà sobre els continguts del llibres següents:

Pels continguts de termodinàmica clàssica:

"Termodinàmica Química. Un llibre d'autoaprenentatge"
E. Besalú.
UdG Publicacions, Quaderns, 9
www.DocumentaUniversitaria.com
Edicions a Petició SL, Girona
Segona Edició (2010). Obra en un sol volum.
ISBN 978-84-92707-66-9

Aquest llibre conté tant teoria com problemes i qüestions per resoldre. És el llibre de text principal de l'assignatura.

Per les sessions de Termodinàmica Estadística:

-Apèndix F del llibre de Termodinàmica Química i també el llibre

-"Termodinàmica Estadística. Una introducció amb 236 problemes resolts i comentats"
Emili Besalú
Edicions UPC (2 volums)
Barcelona, 2004.

El llibre el podeu trobar a la biblioteca de Montilivi i també en format de fitxers pdf a través del mateix catàleg de la biblioteca:
http://biblioteca.udg.edu/biblioteca_digital/le/edicions_upc/llibre.asp?codi=FI020XXX
http://biblioteca.udg.edu/biblioteca_digital/le/edicions_upc/llibre.asp?codi=FI021XXX


També es donarà un llistat específic de problemes.

Assignatures recomanades

  • Física
  • Matemàtiques
  • Química