En este artículo, exploraremos un curso esencial de termodinámica molecular estadística que consta de 9 módulos. Este curso, impartido por el Dr. Christopher J. Cramer en la Universidad de Minnesota, se centra en las conexiones entre las propiedades moleculares y el comportamiento de los sistemas químicos macroscópicos.
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Módulo 1: Observaciones Filosóficas de la Termodinámica
En este primer módulo, se ofrecen observaciones filosóficas sobre la importancia de la termodinámica y ejemplos prácticos que destacan su utilidad. También se abordan los niveles cuantizados de energía en átomos y moléculas, proporcionando una base esencial para el curso.
Módulo 2: Ecuación de Estado
El segundo módulo se adentra en el mundo de los gases y la “ecuación de estado”. Se exploran las ecuaciones de estado ideales, de van der Waals y viriales, junto con el comportamiento de los gases reales. Se analizan las interacciones entre partículas en gases reales, que no se encuentran en los gases ideales.
Módulo 3: Conjuntos y Probabilidades Estadísticas
Este módulo profundiza en los conceptos de conjuntos y probabilidades estadísticas relacionadas con la ocupación de niveles de energía. Se introduce la función de partición y se examina cómo se ensambla a partir de funciones de partición atómicas o moleculares.
Módulo 4: Propiedades Moleculares y Funciones de Partición
En este módulo, se conectan propiedades moleculares específicas con funciones de partición moleculares. Se derivan funciones de partición para gases ideales atómicos, diatómicos y poliatómicos, revelando cómo afectan al valor de la función de partición.
Módulo 5: La Primera Ley de la Termodinámica
El módulo 5 presenta la Primera Ley de la Termodinámica, explorando la energía interna, el calor y el trabajo. Se examina cómo los gases realizan trabajo de presión-volumen y se analiza la presión a nivel molecular.
Módulo 6: La Entropía y la Segunda Ley de la Termodinámica
En este módulo, se aborda la entropía, una función de estado desafiante. Se establece la relación entre la entropía y el desorden, y se discute su papel en la Segunda Ley de la Termodinámica.
Módulo 7: La Tercera Ley de la Termodinámica
El módulo 7 se centra en la Tercera Ley de la Termodinámica y cómo se mide la entropía estándar. Se compara la medición con los valores calculados a partir de funciones de partición molecular.
Módulo 8: Energías Libres de Helmholtz y de Gibbs
En este módulo final, se introducen las energías libres de Helmholtz y de Gibbs como nuevas funciones de estado. Se explican sus aplicaciones en la predicción de la dirección de los procesos químicos y se derivan relaciones de Maxwell entre propiedades termoquímicas.
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Módulo 9: Examen Final
El último módulo es el examen final, que consta de 20 preguntas y no tiene límite de tiempo.
Este curso de Termodinámica Molecular Estadística proporciona una sólida comprensión de los conceptos clave en la termodinámica y su aplicación en sistemas químicos. Impartido por la Universidad de Minnesota, ofrece una oportunidad invaluable para estudiantes y profesionales interesados en explorar la conexión entre la ciencia de las moléculas y el comportamiento de sistemas químicos macroscópicos. ¡No dudes en aprovechar esta oportunidad de aprendizaje!
Puedes inscribirte en el siguiente enlace al Curso de Termodinámica molecular estadística
