Disciplina: Termodinâmica Avançada

Carga Horária: 60 horas Teóricas

Créditos: 04

Código: QUI.832

Classificação: Optativa

Professores Responsáveis: Heloiza Helena Ribeiro Schor and João Pedro Braga

PROGRAMA

1. Ensembles e Termodinâmica
1. Ensembles e postulados
2. Distribuição canônica, gran-canônica e micro-canônica
3. Flutuações
4. Segunda lei da termodinâmica
5. Terceira lei da termodinâmica
2. Relações Gerais para Moléculas e Subsistemas Independentes e Indistinguíveis
1. Distinguibilidade e independência de ensembles
2. Termodinâmica estatística clássica e quântica
3. Gás Monoatômico Ideal
1. Funções termodinâmicas
2. Graus de liberdade internos
4. Cristais Monoatômicos
1. O modelo de Eisntein do Sólido
2. Tratamento das Vibrações moleculares num cristal
3. A aproximação de Debye
5. Mecânica Estatística Clássica
1. Introdução
2. Sistemas Gerais
3. Fase de Espaço e ensembles estatística clássica
4. Distribuição de Maxwell - Boltzmann
6. Introdução a Estatística de Retículos
1. Rede de gás ideal ( teoria de absorção de Laugruin )
2. Função de partição de um sítio independente ou subsistema
3. Sistema composto de subsistema independente e indistinguíveis
4. Elasticidade e absorção na cadeia linear polimérica.
7. Gás Diatômico Ideal
1. Independência dos graus de liberdade internos
2. Vibração
3. Rotação
4. Funções termodinâmicas
8. Gás Poliatômico ideal
1. Superfícies de energia potencial
2. Modos normais de vibração
3. Rotação em moléculas poliatômicas
4. Funções termodinâmicas
9. Equilíbrio Químico
1. Relações gerais
2. Derivação estatística em casos especiais
3. Flutuações do equilíbrio
4. Exemplos de equilíbrio químico.
10. A Velocidade das Reações Químicas numa Mistura Ideal
1. Superfície de potencial
2. Teoria da velocidade absoluta
3. Aplicações da teoria de Eyring
4. Simulações de reações química pelo método de Monte-Carlo.
11. Sistemas não ideais
1. A expansão do virial
2. Gás real poliatômico de um componente
12. Estado Líquido
1. A equação de estado de Van der Waals
2. Teoria de celas para líquidos
3. Teoria dos buracos
13. Estatística de Retículos
1. Rede unidimensional – Problema de Ising
2. Elasticidade da cadeia polimérica
3. Retículo bidimensional quadrado
4. Aproximação de Bragg-Willians
5. Aproximação quase-química contínua de Guggenheimer
6. Transição de fase de primeira ordem
14. Teoria de Soluções Concentradas
1. Teoria de retículos de soluções: aproximação de Bragg-Williams
2. Teoria de retículos de soluções: aproximação de quase-química.

BIBLIOGRAFIA

1. Hill, T. L., An Introduction to Statistical Thermodynamics, Addison-Wesley Publishing Co. Inc., Reading, Mass., 1960.
2. Raff. D. Statistical Mechanics, Holt, Rinehart and Winston, INC, New York, USA 1972.

Referências Bibliográficas

1. Kittel, C., Elementary Statistical Physics, Wiley, New York, 1955
2. Münster, A., Statistical Thermodynamics, vol. 1, Springer-Verlag Academic Press, Berlin, 1980.
3. Münster, A., Statistical Thermodynamics, vol. 2, Springer-Verlag Academic Press, Berlin, 1980.
4. Wilson, A. H., Thermodynamics and Statistical Mechanics, Cambridge Uniersity Press, Cambridge, 1954.
5. Hill, T. L., Statistical Mechanics, McGraw-Hill, New York,1956.
6. Hirshfelder, J. O., Curtiss, C. F., and Bird, R.b., Molecular Theory of Gases and Liquids, Wiley, New York, 1954.
7. Landau, L. D., and Lifshitz, E. M., Statistical Physics, Addison-Wesley, Reading, Mass., 1958.
8. Mayer, J. E., and Mayer, M. G., Statistical Mechanics, Wiley, New York, 1940.
9. Slater, J. C., Introduction to Chemical Physics, McGraw-Hill, New York, 1939.
10. Tolman, R. C., Principles of Statistical Mechanics, Oxford University Press, Oxford, 1938.

EMENTA

Princípios de mecânica estatística, ensembles e termodinâmica, sistemas compostos de moléculas ou subsistemas independentes, função de partição e termodinâmica do gás ideal; cristais monoatômicos; equilíbrio químico, gás imperfeito; tópicos especiais: a teoria do estado de transição reações químicas, o estado líquido e estatística de retículos.