Créditos ECTS Créditos ECTS: 5
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 85 Horas de Tutorías: 5 Clase Expositiva: 15 Clase Interactiva: 20 Total: 125
Lenguas de uso Castellano, Gallego, Inglés
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Química Física, Departamento externo vinculado a las titulaciones
Áreas: Química Física, Área externa M.U en Química Teórica y Modelización Computacional (3ª ed)...
Centro Facultad de Química
Convocatoria: Anual
Docencia: Sin docencia (Ofertada)
Matrícula: No matriculable (Sólo alumnado repetidor)
El curso está organizado en dos partes bien diferenciadas. La primera parte se dedica al estudio de los fundamentos de la Mecánica Estadística y la segunda parte se centra en las aplicaciones en simulación.
En la parte correspondiente a la Mecánica Estadística se busca que los alumnos comprendan la base de la Mecánica Estadística formulada a partir de las colectividades. El alumno debe entender las características de los colectivos más importantes (microcanónico, canónico y grancanónico), y saber elegir el más conveniente según sea el sistema químico que se desee estudiar. También debe entender las diferencias entre las estadísticas cuánticas de Fermi-Dirac y de Bose-Einstein, así como las situaciones en las que estas conducen al límite clásico. El alumno debe saber calcular funciones de partición y aplicar las estadísticas cuánticas y la clásica a los sistemas ideales de interés en Química.
Como aplicaciones los alumnos calcularan, haciendo uso de la información obtenida de programas de Química cuántica, las correcciones entálpicas y entrópicas a diferencias de energías libres en distintas situaciones de interés químico. Además, analizaran la estructura y propiedades termodinámicas de líquidos empleando métodos de simulación.
1- Mecánica Estadística
- Colectivos y postulados de la mecánica estadística.
- Colectivos microcanónico, canónico y grancanónico.
- Estadísticas de Fermi-Dirac, Bose-Einstein y Boltzmann.
- Mecánica estadística clásica.
- Aplicaciones a sistemas ideales: gases ideales, gas ideal de fotones, fonones, electrones en metales.
-Sistemas de partículas que interactúan: gases reales diluidos, segundo coeficiente del virial, ecuación de van der Waals.
2- Aplicaciones
- Método Monte Carlo.
- Cálculo de propiedades termodinámicas y estructurales.
- Aspectos prácticos de la simulación por ordenador.
Theoretical and Computational Chemistry: Foundations, Methods and Techniques. J. Andrés y J. Bertrán. Eds. Publ. Univ. Jaime I (Castellón) 2007
Chandler, D., "Introduction to Modern Statistical Mechanics", (Oxford University Press, London, 1986)
Hill, T. L., “An Introduction to Statistical Thermodynamics” (Dover, New York) 1986
McQuarrie, D. A., “Statistical Mechanics”, (Harper and Row, New York) 1976
Toda, M., Kubo, R., Saito, N., "Statistical Physics I, (Spriger-Verlag, Heidelberg) 1992
Frenkel, D, Smit, B., “Understanding Molecular Simulation” (Academic Press, San Diego) , 2002
Las competencias que se pretenden desarrollar en este curso consisten en conseguir que los alumnos adquieran un conocimiento profundo de mecánica estadística aplicables a la resolución de problemas de tipo físico, químico o biológico. Acabado el curso, los alumnos deberían ser capaces de realizar un análisis crítico de las distintas metodologías disponibles y su posibilidad de aplicación a un problema concreto, con una estimación de su coste computacional y errores asociados.
Lección Magistral: El profesor expondrá los contenidos del curso en sesiones presenciales, o, por video conferencia de dos horas basándose en los materiales docentes publicados en la plataforma Moodle.
Docencia en red. Se utilizará las distintas herramientas que ofrece la plataforma moodle (http://www.uam.es/moodle). Publicación de contenidos de la asignatura, herramientas de trabajo en grupo: foros de discusión y wiki, correo electrónico
Seminarios online. Con posterioridad a las clases expositivas, se realizarán seminarios online para discutir los resultados obtenidos en los trabajos propuestos, las dudas sobre las metodologías empleadas, y supervisar la preparación de los informes elaborados por los estudiantes.
Tutorías. El profesor realizará tutorías individuales o con grupos reducidos sobre cuestiones puntuales que los estudiantes puedan plantear.
Convocatoria ordinaria
Los conocimientos adquiridos por el estudiante serán evaluados a lo largo de todo el curso, intentando que el estudiante avance de forma regular y constante en la asimilación de los contenidos de la asignatura.
La nota final de la asignatura se basará en los ejercicios, trabajos y discusión de los mismos que se irá realizando durante el curso. Dichos trabajos se puntuarán en base a los siguientes porcentajes:
- 60 % Realización de un informe crítico de las prácticas realizadas o de ejercicios relacionados con la asignatura,
- 40 % la discusión que sobre la misma se realice con el profesor en tutorías y seminarios.
Convocatoria extraordinaria
Se realizará un examen final único que será de carácter teórico y práctico, y que abarcará los contenidos de toda la asignatura. La parte práctica constará de un trabajo individual que tiene que realizar el estudiante con los programas utilizados a lo largo del curso. La puntuación en la convocatoria extraordinaria se realizará en base a los siguientes porcentajes:
- 70% el examen final,
- 30 % Realización de un informe crítico de las prácticas realizadas o de ejercicios relacionados con la asignatura.
Presencial:
Clases teóricas en aula / aula virtual ..................................................... 25 horas
Seminarios...................................................................................... 10 horas
No Presencial:
Estudio autónomo individual o en grupo................................................. 40 horas
Preparación de seminarios................................................................. 20 horas
Elaboración de una memoria con ejercicios planteados en clase................... 30 horas
TOTAL (5 ECTS * 25 horas/ECTS)...................................................... 125 horas
Llevar la materia al día.
David Ferro Costas
- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Teléfono
- 881814289
- Correo electrónico
- david.ferro [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Ayudante Doctor LOU