Los textos base de esta asignatura son autocontenidos no necesitándose ningún otro material para su estudio. En cualquier caso, para abordar adecuadamente el estudio de la asignatura, se precisa un conocimiento previo de aspectos básicos de física y de matemáticas que se proporcionan en asignaturas de los dos primeros cursos del Grado.

Conocimientos de Física

Se requiere conocer las leyes de la mecánica y del electromagnetismo clásico, además de los conceptos básicos de física cuántica: estados cuánticos, niveles energéticos, principio de incertidumbre, longitud de onda de de Broglie, espín y estados de una partícula libre en una caja. Estos conceptos cuánticos se utilizan para el estudio de los sistemas termodinámicos, pero no se precisa conocer la derivación de las expresiones de física cuántica para el estudio de esta asignatura.

Conocimientos básicos de termodinámica estadística

Además, aunque no es preciso tener aprobada la asignatura Termodinámica I para aprobar esta asignatura, sí que se requiere disponer de los conocimientos que se proporcionan en Termodinámica I para avanzar adecuadamente en esta asignatura de Termodinámica II. Es imprescindible conocer y utilizar convenientemente los principios de termodinámica estadística incluidos en la asignatura Termodinámica I y a los que se dedican los capítulos 1 a 4 de los dos libros de texto comunes a ambas asignaturas. En particular:

• Conceptos de escalas macroscópicas y microscópicas en un sistema termodinámico, límite termodinámico, funciones de estado, condiciones de equilibrio de un sistema aislado (valores medios y fluctuaciones), procesos reversibles e irreversibles. Capítulo 1 de los dos libros de texto.
• Cálculo de valores medios y dispersión aplicados a variables estocásticas tanto discretas como continuas, funciones de variables estocásticas y distribución binómica. Capítulo 2 de ambos libros.
• Estados accesibles, procesos termodinámicos (cuasiestáticos y no cuasiestáticos), calor y trabajo como formas diferenciadas de transferencia de energía, primer principio de la termodinámica (energía interna de un sistema y cambios en energía ligados a intercambios en forma de calor y/o trabajo), temperatura absoluta, entropía y sus cambios (conservación de la energía), segundo principio de la termodinámica. Capítulo 3 de los libros de texto.
• Distribución canónica aplicada a sistemas en equilibrio térmico con diferentes niveles de energía accesibles. Capítulo 4 de los libros de texto.

Se requiere saber aplicar estos conceptos a sistemas termodinámicos utilizados como modelo: sistema ideal de niveles energéticos discretos (sistema ideal de espines, con dos niveles de energía para cada espín en presencia de un campo magnético externo) y sistema ideal con valores continuos de energía (gas ideal con valores continuos de la energía cinética de cada molécula del gas).

Conocimiento de Matemáticas

Para profundizar en el conocimiento de los sistemas físicos es imprescindible conocer la herramienta matemática que permita avanzar en los desarrollos teóricos y en la resolución de problemas. En esta asignatura se necesitan conocimientos de álgebra y cálculo de funciones de varias variables, representación de funciones, integración y diferenciación. Además, algunos problemas requieren resolver ecuaciones sencillas en derivadas totales, pero con los ejercicios resueltos se pueden adquirir los conocimientos necesarios para resolver estas ecuaciones sin que sea necesario haber cursado una asignatura específica de ecuaciones diferenciales.

Se hace especial énfasis en algunos problemas en la discusión del límite cuando un parámetro toma un valor muy pequeño o un valor muy grande. Para estos casos, se necesita realizar desarrollos en serie de Taylor de funciones sencillas.

Conocimiento de Inglés

A nivel de lectura y comprensión de textos científicos y técnicos.