Termodinâmica e Estrutura da Matéria

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António Rodrigues Tomé
Código:
8554
Ano:
2
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(30H)/TP(30H)
Área Científica:
Física e Química
Tipo de ensino:
--Presencial com recurso a e-learning.
Estágios:
--Não aplicável.
Objectivos de Aprendizagem:
Fornecer alguns conceitos básicos de Termodinâmica e de Estrutura da Matéria.
Conteúdos programáticos:
Termodinâmica. Âmbito, história, linguagem. Lei zero: temperatura. Primeira lei: energia interna. Trabalho. Coeficientes térmicos. Calor. Capacidades térmicas. Modelos: gás perfeito, sistema incompressível. Calorimetria. Máquinas térmicas. Segunda lei: Kelvin-Planck, Clausius. Ciclo de Carnot. Desigualdade de Clausius. Entropia. Princípio do aumento da entropia. Relações de Maxwell, Mayer generalizada e Reech, potenciais. Sistemas abertos: potencial químico, equações de Gibbs-Euler e Gibbs-Duhem. Transições de fase: Clausius-Clapeyron. Terceira lei: Nernst, Planck.
Estrutura da Matéria. Radiação térmica: lei de Planck. Efeito fotoelétrico: natureza corpuscular da luz (Einstein, fotões). Efeito Compton. Estrutura atómica: átomo de hidrogénio, modelo semiclássico de Bohr. Natureza ondulatória da matéria: hipótese de Broglie. Dualidade onda-partícula. Princípio da incerteza de Heisenberg. Mecânica quântica: equação de Schrödinger. Spin do eletrão. Princípio de exclusão de Pauli.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
As aulas TP serão fundamentalmente teóricas. Nestas aulas o docente expõe os conteúdos teóricos, muitas vezes acompanhados de exemplos de aplicação que os tornem mais facilmente assimiláveis.
As aulas PL serão fundamentalmente práticas. Nestas aulas são resolvidos alguns problemas que o docente seleciona.
Bibliografia principal:
Termodinâmica:
- Física II - Termodinâmica e Ondas, 14.ª edição. Francis W. Sears, Mark W. Zemansky, Hugh D. Young e Roger A. Freedman. Pearson Education do Brasil, São Paulo (2016). ISBN: 978-85-4301-814-0.
- Fundamentos de Termodinâmica do Equilíbrio. Julio Guémez, Carlos Fiolhais e Manuel Fiolhais. Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa (1998). ISBN: 978-972-31-0796-8.
Estrutura da Matéria:
- Fundamentos de Física, volume 4 - Óptica e Física Moderna, 10.ª edição. David Halliday, Robert Resnick e Jearl Walker. Livros Técnicos e Científicos (LTC) Editora, Rio de Janeiro (2016). ISBN: 978-85-216-3210-8.
Língua:
Português