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CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física Polo 16 – UNESP – Presidente Prudente Título da Disciplina: Termodinâmica e Mecânica Estatística Nome do(a) Professor(a) responsável: Carga horária total: 60 h/a Número de créditos: 4 Caráter: Obrigatória Ementa: Fundamentos de termodinâmica. As leis da termodinâmica.Máquinas térmicas. Entropia. Espaço de fases. Ensembles micro-canônico, canônico e grand-canônico. Equilíbrio termodinâmico. Gases ideais. A terceira lei da termodinâmica e a mecânica quântica. Calor específico. O sólido de Einstein. Conteúdo programático Parte 1. Termodinâmica: calor, trabalho e energia interna; máquinas térmicas; entropia e segunda lei da termodinâmica; formulação de Gibbs da termodinâmica (equações de estado e potenciais termodinâmicos); estabilidade termodinâmica; aplicações. Parte 2. Princípios da física estatística: entropia de Boltzmann e representação microcanônica (exemplos simples); representação canônica (exemplos: gás ideal monoatômico, sistemas de dois níveis, moléculas diatômicas, sólido de Einstein, radiação eletromagnética, paramagnetismo); representação grande canônica (férmions e bósons ideais; gás de fótons; metais e semicondutores; condensação de Bose-Einstein); modelo de Ising, gás de van der Waals; flutuações e movimento browniano. Estratégias de ensino O conteúdo teórico será abordado de forma expositiva e interativa. Serão utilizados recursos audiovisuais como vídeos, simuladores, softwares e experimentos, juntamente com outras atividades diferenciadas relacionadas a cada tema tratado. A elaboração das aulas e execução de cada tema proposto será realizada mediante consultas a diferentes fontes bibliográficas. Será proposta a elaboração e execução de um projeto relacionado à experimentação em sala de aula ou feira de ciência a ser aplicado nas escolas campo de trabalho. Sistema de avaliação Atividades desenvolvidas em sala de aula de acordo com o conteúdo programático (30%). Atividade experimental aplicada aos estudantes da escola de trabalho dos alunos da disciplina (professores da rede): relatório e exposição para os pares (70%). Bibliografia Sears, Francis W.; Salinger, Gerhard L. -Termodinâmica, Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística - Terceira edição - Guanabara Dois - 1979 -Rio de Janeiro – RJ Nussenzveig, H. M. Curso de Física Básica - Fluidos, oscilações e ondas, calor. São Paulo: Edgard Blucher, 2002. Feynman, R. Noções de Física de Feynman. V.1 Mecânica, Radiação e calor. Porto Alegre: Bookman, 2008 Callen, Hebert B..Thermodynamics and an Introduction to Thermosthatics. [S.l.]: JohnWiley& Sons, 1985. SALINAS, S.R. Introdução à Física Estatísitca. São Paulo EDUSP. 1997. CALLEN, Herbert B., Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics, Wiley, New York, 1985, segunda edição (capítulos 1 a 3, 5-1 e 5-2, 6-1 a 6-4). OLIVEIRA, M. J., Termodinâmica, Editora Livraria da Física, São Paulo, 2012, 2a. edição (capítulos 1 a 4). SALINAS S. R. A., Introdução a Física Estatística, EDUSP, São Paulo, 2005, 2a. impressão (capítulo 1 a 10; 16-1 a 16-3). SALINAS S. R. A., Física Térmica: Versão preliminar (2014). Bibliografia de consulta: Clausius, Rudolf. On the Motive Power of Heat, and on the Laws which can be deduced from it for the Theory oPhysick, LXXIX (Dover Reprint), 1850. ISBN 0-486-59065 Perrot, Pierre. A to Z of Thermodynamics. [S.l.]: Oxford University Press, 1998. ISBN 0-19- 856552-6 Van Ness, H.C.. Understanding Thermodynamics. [S.l.]: Dover Publications, Inc., 1969. ISBN 0- 486-63277-6
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