UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA
(Departamento de Física Fundamental)

Última actualización: febrero de 2007.

Esta es la página de información complementaria, para el curso 2006-2007, de la asignatura cuatrimestral  Mecánica Estadística, obligatoria de 4º curso de la especialidad de Física General de la Licenciatura en Ciencias Físicas. 

(Recuerde que si lo que quiere es obtener la información general sobre la asignatura, puede consultar  la  Guía del Curso)

Aquí encontrará:

• Equipo docente (composición y direcciones de contacto).
• Carta de presentación de la asignatura.
• Exámenes propuestos en diversos años anteriores.

AVISO IMPORTANTE: Los archivos a los que puede acceder desde aquí están en formato  PDF. Para verlos e imprimirlos necesitará un programa especial (normalmente "Acrobat Reader" para ficheros PDF). Si no lo tiene ya instalado en su ordenador, puede acudir a la sección Visor y seguir el enlace para instalarlo (es de distribución gratuita).

MECÁNICA ESTADÍSTICA ( 4º Curso. CC. Físicas )

EQUIPO DOCENTE

INTRODUCCIÓN

Estimada/o alumna/o:

Bienvenida/o a la asignatura Mecánica Estadística correspondiente al 4º Curso de la licenciatura de Ciencias Físicas en la especialidad de Física General.

Esta carta pretende servir de presentación de la asignatura y complemento de lo expuesto en la Guía del Curso. Como se puede suponer, esta asignatura es continuación natural de la Termología y Mecánica Estadística que se estudió en el tercer curso de la licenciatura. El objetivo es completar lo entonces aprendido tratando tres grandes temas (Colectividades en Mecánica Estadística, Mecánica Estadística de Sistemas Cuánticos y Teoría Cinética) no estudiados, o, al menos, no en profundidad, en el curso pasado. Es obvio que en algunos temas hay un cierto solapamiento con el temario de la asignatura de tercero, pero esto no sólo no tiene importancia sino que es bueno, pues permitirá afianzar mejor los conceptos fundamentales, viendo un nuevo enfoque en muchos de ellos.

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

A continuación se indican los principales epígrafes del programa de la asignatura. Si quiere conocer el programa detallado, pinche aquí (archivo PDF de 32KB).

• Descripción estadística de los sistemas macroscópicos
• Conexión entre la Mecánica Estadística y la Termodinámica
• Colectividad canónica
• Sistemas ideales en Mecánica Estadística clásica
• Gases reales en Mecánica Estadística clásica
• Colectividad canónica generalizada (gran canónica)
• Fundamentos de la Mecánica Estadística Cuántica
• Gases de Fermi-Dirac y Bose-Einstein degenerados
• Estudio estadístico del magnetismo
• Radiación electromagnética y sólidos
• Introducción a la Teoría Cinética

LIBRO DE TEXTO

El libro de texto que seguiremos en este curso es Mecánica Estadística, de Javier Brey Abalo, Juan de la Rubia Pacheco y F. Javier de la Rubia Sánchez, publicado por la UNED, colección Cuadernos de la UNED (nº de catálogo 35222CU01A01), 1ª reimpresión (con correcciones), año 2002. Este libro contiene todos los temas que consideramos imprescindibles para el curso y ha sido escrito específicamente para esta asignatura. Se ha prestado especial atención a la presentación cuidadosa de los fundamentos de la Mecánica Estadística y, para ayudar en la comprensión de los contenidos, al final de cada capítulo se han incluido algunos problemas con sus respectivas soluciones.

En cualquier caso, hay que indicar que no es obligatorio adquirir el mencionado libro, ya que esta asignatura puede también seguirse mediante cualquier buen libro de Mecánica Estadística (o Física Estadística, como se denomina también esta materia) que contemple los diversos apartados del programa. A continuación, indicamos una relación de otros libros de posible uso o consulta para el estudio de la asignatura:

• REIF,F. Fundamentos de Física Estadística y Térmica. Editorial del Castillo (Madrid). Este libro, considerado ya como un clásico, podría perfectamente usarse como libro de texto, pues cubre los mismos temas que el libro base recomendado y está escrito de forma muy pedagógica. Sin embargo se encuentra agotado, por lo que su adquisición es prácticamente imposible. Se menciona aquí por si en la biblioteca que tenga a su alcance lo encuentra, y, en ese caso, le recomendamos que lo consulte como segundo libro de texto. Hay que indicar que la versión original americana puede adquirirse sin problemas y a un precio bastante asequible (F. Reif, Fundamentals of Statistical and Thermal Physics, McGraw-Hill).
• ORTÍN, J. y SANCHO, J. M.  Curso de Física Estadística. Edicions de la Universitat de Barcelona, colección UB-manuals nº 50 (Barcelona). Un libro muy recomendable, conciso y escrito con claridad y originalidad en muchos de los temas. Diferencia claramente entre los fundamentos de la teoría y las aplicaciones. El nivel de exposición es adecuado para este curso y trata todos los temas del programa, con la excepción de la Teoría Cinética.
• FERNÁNDEZ TEJERO, C. y BAUS, M.  Física Estadística del equilibrio. Editorial Aula Documental de Investigación (Madrid). Este es un libro muy reciente, que cubre la mayor parte de los temas de esta asignatura (con excepción de la Teoría Cinética), escrito con claridad y a un nivel parecido al del libro de texto recomendado.
• BAIERLEIN, R. Thermal Physics. Cambridge University Press (Cambridge). Es un libro moderno, en el que los conceptos fundamentales se explican con una inusual claridad. Se hace especial énfasis en la importancia y significado del potencial químico. Trata todos los temas del programa, aunque la parte de teoría cinética es muy escueta y de un nivel inferior al necesario para este curso. Muy recomendable como libro de consulta.
• WANNIER,G.H. Statistical Physics. Dover (New York). Este es un libro clásico excelente reeditado a un precio muy asequible (alrededor de las 2000 pts., al cambio). Muy recomendable por la claridad y profundidad en la exposición de los temas.
• MANDL,F. Física Estadística. Editorial Limusa (México). Este es un libro muy bien escrito que presenta los fundamentos de la Mecánica Estadística de forma clara. Es recomendable, aunque tiene el gran inconveniente de que no trata algunos temas del programa (particularmente la parte de teoría cinética). Existe una segunda edición -no traducida- Statistical Physics (John Wiley, 1988) que es más recomendable para quien pueda leer en inglés.
• KITTEL.C. Física Térmica. Editorial Reverté (Barcelona). Un libro original por el tratamiento de los temas. Demasiado escueto en el desarrollo de la teoría, lo que lo hace más adecuado como libro de consulta puntual que como libro de texto.
• ZEMANSKY,M. y DITTMAN,R. Calor y Termodinámica (6ª Edición). Editorial Mc.Graw-Hill (Madrid). Un libro excelente por el valor didáctico de la exposición de los temas. Más enfocado hacia la Termodinámica -magnífico en ese aspecto-, aunque los capítulos sobre Mecánica Estadística están expuestos de forma muy clara. No se consideran las estadísticas cuánticas. Recomendable sólo como libro de consulta.
• SEARS, F. W. y SALINGER, G. L. Termodinámica, Teoría Cinética y Termodinámica Estadística (2ª Edición). Editorial Reverté (Barcelona). Un libro de nivel elemental, bien escrito, en el que más de la mitad de su contenido está dedicado a la Termodinámica. La parte de Teoría Cinética presenta los conceptos fundamentales con gran claridad, aunque el nivel es menor que el requerido para este curso. Algo parecido se puede decir del tratamiento que se da a las estadísticas cuánticas. Recomendable como libro de consulta.
• LANDAU,L.D. y LIFSHITZ,E.M. Física Estadística. Volumen 5 del Curso de Física Teórica. Editorial Reverté (Barcelona). Un libro clásico que trata todos los temas -excepto la Teoría Cinética- con gran detalle y profundidad. El nivel es elevado y difícil en muchos casos, lo que lo hace poco apropiado como libro de texto, pero el esfuerzo necesario para leerlo -y comprenderlo- merece la pena. Muy recomendable como libro de consulta para ampliar los conocimientos.
• HILL.T.L. Introducción a la Termodinámica Estadística. Editorial Paraninfo (Madrid). Libro de nivel elevado, lo que lo hace de difícil lectura, en el que es de destacar la completa y detallada presentación del tema de los gases reales.
• KAUZMANN,W. Teoría Cinética de los Gases. Editorial Reverté (Barcelona). De nivel elemental, los fundamentos de la Teoría Cinética se presentan de forma muy cuidada.
• DUDERSTADT, J. J. y MARTIN, W. R. Teoría de Transporte. Editorial CECSA (México). Un libro enteramente dedicado a todos los fenómenos relacionados con el transporte. De nivel elevado, resulta excelente para profundizar en el tema de la Teoría Cinética.

LIBROS DE PROBLEMAS

Como se mencionaba anteriormente, el libro de texto base recomendado contiene una colección de problemas resueltos que consideramos suficientes para afianzar los contenidos teóricos. Queremos hacer énfasis en que los problemas son parte integrante fundamental de la asignatura, por lo que le recomendamos que los estudie con detalle (intentando resolverlos por su cuenta, sin acudir de inmediato a la solución que se acompaña) para comprender el tipo de razonamiento y las técnicas que conducen a su resolución.

Como libro complementario de problemas resueltos se recomienda el siguiente:

• FERNÁNDEZ TEJERO, C. y RODRÍGUEZ PARRONDO, J. M. 100 Problemas de Física Estadística. Alianza Editorial (Madrid, 1996).

El libro contiene una excelente colección de problemas, que cubren una gran parte del programa de la asignatura (sólo faltan problemas de teoría cinética), resueltos con todo detalle. El nivel general de los problemas es más elevado de lo que se exige para la asignatura -muchos de ellos no se espera que los estudiantes sean capaces de resolverlos por su cuenta- y algunos deben considerarse más como extensión de la teoría que como problemas de aplicación propiamente dichos, pero su consulta y estudio será muy provechoso para alcanzar un buen entendimiento de los fundamentos y métodos de la Mecánica Estadística.

Hay que mencionar que en varios de los problemas que se incluyen en los libros mencionados y, puede ser, en los que se propongan en el examen final, resulta necesario manejar propiedades de diversas funciones no elementales ( funciones hiperbólicas -senos, cosenos, tangentes, etc.-, funciones especiales - funciones de Bessel, función gama, función error, etc.), desarrollos en serie de Taylor, algunas integrales no triviales, etc.,etc. En algunos casos se indican explícitamente las propiedades que deben utilizarse, o el resultado de una integral particular, pero esto no siempre es así, e incluso, al nivel de cuarto de carrera en Físicas, no siempre debe ser así. Obviamente, no es preciso saberse de memoria todas estas propiedades que pueden ser necesarias, pero sí se debe tener a mano algún libro de referencia donde se puedan encontrar en un momento dado. Por esta razón le recomendamos el libro de M. R. Spiegel, J. Liu y L. Abellanas Fórmulas y Tablas de Matemática Aplicada (segunda edición revisada), de la colección SCHAUM (Mc.Graw-Hill, 2005), que seguro podrá encargar en cualquier librería de su localidad, resulta muy asequible de precio y le será de una gran utilidad, casi diríamos que le resultará imprescindible, no solo en esta asignatura, sino en otras varias de la licenciatura en Ciencias Físicas.

PRUEBAS PRESENCIALES

Las pruebas personales consistirán, fundamentalmente, en la realización de problemas que serán similares a los que se incluyen en el libro de texto recomendado. Se permitirá el uso de libros y material auxiliar durante la realización de las pruebas.

EXÁMENES PROPUESTOS

Para tener una idea del tipo de exámenes que se proponen en las Pruebas Presenciales, aquí encontrará los enunciados y las soluciones de diversos exámenes de algunos  cursos anteriores. 

- Curso 97/98.

• Junio 1ª semana. Formato PDF (archivo .pdf de 85 KB)
• Junio 2ª semana. Formato PDF (archivo .pdf de 95 KB)
• Septiembre. Formato PDF (archivo .pdf de 82 KB)

- Curso 98/99.

• Junio 1ª semana. Formato PDF (archivo .pdf de 82 KB)
• Junio 2ª semana. Formato PDF (archivo .pdf de 98 KB)
• Septiembre. Formato PDF (archivo .pdf de 95 KB)

- Curso 99/00.

• Junio 1ª semana. Formato PDF (archivo .pdf de 96 KB)
• Junio 2ª semana. Formato PDF (archivo .pdf de 92 KB)
• Septiembre. Formato PDF (archivo .pdf de 89 KB)

- Curso 00/01.

• Junio 1ª semana. Formato PDF (archivo .pdf de 97 KB)
• Junio 2ª semana. Formato PDF (archivo .pdf de 90 KB)
• Septiembre. Formato PDF (archivo .pdf de 89 KB)

- Curso 01/02.

• Junio 1ª semana. Formato PDF (archivo .pdf de 102 KB)
• Junio 2ª semana. Formato PDF (archivo .pdf de 96 KB)
• Septiembre. Formato PDF (archivo .pdf de 100 KB)

VISOR GRATUITO: Algunos de los archivos a los que puede acceder desde aquí están en formato  PDF. Para verlos e imprimirlos necesitará un programa especial (normalmente  "Acrobat Reader"). En el siguiente enlace podrá encontrar e instalar la versión que corresponda a su sistema operativo Acrobat Reader. 

[ Volver al principio] [ Carta de Presentación] [Programa] [ Exámenes]
[Ficha del Departamento] [ Otras Asignaturas ] [ FisFund ] [ UNED ]