En este tema se presentan los conceptos fundamentales de la Termodinámica Estadística del Equilibrio. Se discuten los colectivos usuales, la equivalencia entre ellos vía teoría de fluctuaciones, y se analizan las estadísticas cuánticas Bose-Einstein y Fermi-Dirac.

En este tema se continúa con la presentación de conceptos limitándolos a la estadística clásica del equilibrio. Se focaliza la atención en sistemas de partículas idénticas sin estructura (asimilables a átomos, o con simetría esférica). Se analizan los conceptos de espacio configuracional y fásico y también las características de simetría en sistemas. Los conceptos operativos básicos se engloban en las funciones de correlación, prestando atención especial por su interés tanto teórico como experimental, en la correlación de pares y sus relaciones con la energía interna, la presión, la estructura medible con difracción de neutrones, etc. También se ilustra el carácter jerarquico de las estructuras analizando el caso de la superposición de Kirkwood para las correlaciones triplete de partículas

Este tema se dedica al estudio de los gases, líquidos y sólidos desde la perspectiva de la estadística clásica. Obligado es prestar atención al asunto de los potenciales interatómicos (naturaleza radial), considerándose algunos caso representativos útiles. Utilizando los conceptos de los dos primeros temas, se continua con el estudio de gases analizando el sentido físico de la ecuación de van der Waals (teoría de perturbaciones termodinámicas) y de la ecuación del virial (desarrollo en serie de potencias de la densidad, o del volumen). Seguidamente se pasa a un estudio somero del estado líquido haciendo énfasis en las propiedades estructurales a nivel de pares (se miden experimentalmente) y a su determinación teórica mediante técnicas especiales. Finalmente, se considera el problema del estado sólido, revisando las estructuras básicas más comunes (redes cristalinas), la función de partición, los calores específcos, y algunas cuestiones simples de la dinámica de redes.

Este tema se ocupa de la descripción del método de simulación con computador conocido como Monte Carlo. Es una técnica muy poderosa que suministra las propiedades mecánicas de equilibrio de gases, líquidos y sólidos, sin distrinción. Se fundamenta en el uso de números pseudoaleatorios para realizar el muestreo estadístico del espacio configuracional asociado. Se analizan las características elementales en el colectivo canónico y para sistemas atómicos (o asimilables), y se consideran las posibilidades de muestreo, para llegar al muestreo de Metropoplis con la construcción de cadenas de Markov estacionarias ergódicas. Finalmente se discute la evaluación numérica de las propiedades mecánicas como la energía, la presión, y la función de correlación de pares.

De las dos herramientas matemáticas utilizadas en Termodinámica de no equilibrio: las operaciones entre vectores y tensores (tanto en su aspecto algebraico, como utilizando operadores diferenciales) y las ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. este tema sirve como recordatorio de las operaciones vectoriales en coordenadas cartesianas como introducción para acceder a conceptos y herramientas formales, presentes en todos los artículos y monografías relacionados con sistemas continuos, pero no siempre expuestos de forma suficientemente explícita o sistemática.

En este tema se presenta la Termodinámica clásica de no equilibrio –basada en la hipótesis de equilibrio local– que, a diferencia de la de equilibrio, tiene por objeto el estudio de la evolución del sistema, centrando su interés en el proceso y no en el estado. En el estudio de los procesos irreversibles se considera el sistema con un continuo, en el cual las ecuaciones de balance dan razón de cómo varía el valor de una propiedad en un elemento de volumen en el transcurso del tiempo.

En este tema se introduce el modelo de Termodinámica Extendida (EIT) que permite corregir limitaciones del modelo clásico, mediante la introducción de los flujos como variables termodinámicas. Asimismo, se introduce como otra hipótesis básica la existencia de una entropía, función analítica de las variables clásicas y del conjunto de flujos disipativos.

Se ofrece un tratamiento básico de la mecánica de medios continuos, para lo que se considera la deformación del sistema introduciendo entes matemáticos como las coordenadas convectivas, los tensores de deformación material y espacial, los tensores de deformación finita e infinitesimal, las derivadas convectivas y las derivadas corrotacionales.