O que um físico precisa saber até o final da graduação? (Termodinâmica)

Nessa série de posts comentarei, dentro do meu ponto de vista, o que um bacharel em física deve conhecer até o final de sua graduação. Os objetivos da série são: falar sobre as principais disciplinas da graduação, dar dicas de como estudar, o que estudar e por onde estudar, etc. Em resumo, dar percepção geral sobre o curso de física, para que alunos e vestibulandos possam se beneficiar .

Aviso: Essa série não tem a ambição de ser minuciosa, nem completa, nem de servir como um guia para iniciar pesquisas de ponta em ciência ou no mercado de trabalho. É uma singela lista de conhecimentos elementares para quem quer ter uma rasa noção em ciências físicas e suas aplicações.

No post de hoje comentarei sobre o curso de Termodinâmica.

Introdução

Na minha opinião é muito importante entender a Termodinâmica como uma construção dedutiva e axiomática (na construção de Caratheodory), pois essa é uma essência muito forte na física, como pode ser visto na Termodinâmica, Eletromagnetismo em sua formulação covariante, e Relatividade Geral. Onde são postuladas leis gerais da física e toda sua construção é feita de maneira lógica, com resultados experimentais sendo previstos matematicamente. Mas um grande disclaimer deve ser feito aqui: Essa é minha opinião pessoal (que a maioria dos físicos tendem a discordar). Voltando ao pragmatismo, o aluno que tiver o primeiro curso de Termodinâmica (no ciclo profissional) deve se atentar tanto para a construção matemática (transformações de Legendre, Diferenciais exatas, integrais de linha dos processos, formulação potencial, etc.) quanto para a parte de aplicações, como por exemplo as máquinas térmicas e seus ciclos específicos. Um curso acima da média deve conter uma introdução a transições de fase e fenômenos críticos (por isso indico o livro do Callen como referência principal).

Bibliografia

Callen, Thermodynamics and Introduction to Thermostatistics: É com certeza o melhor livro de termodinâmica a ser estudado. Apresenta a construção dedutiva de Caratheodory, numa abordagem axiomática da Termodinâmica. O livro apresenta muitos insights e uma discussão profunda sobre as sutilezas da termodinâmica. O livro trata primariamente de termodinâmica no equilíbrio, sistemas estáveis e processos irreversíveis. Por ser um livro amplamente utilizado (apesar de ser antigo, foi impresso na década de 1960) possui vários soluções de seus exercícios espalhados pela rede.

Schroeder, An Introduction to Thermal Physics: Uma leitura bem agradável, didática e escrita de maneira intuitiva. Os conceitos são apresentados de maneira necessária (a construir o próximo argumento), e o livro apresenta apoio gráfico excelente, além de discutir problemas reais bem motivadores, como por exemplo no capítulo 2 quando introduz conceito de microestados acessíveis e discute problemas de dois níveis, Sólidos de Einstein, paramagnetismo e sistemas interagentes.

Zemansky, Heat and Thermodynamics: Livro bem didático e escrito de maneira simples, é bastante utilizado em cursos de física e engenharia como um primeiro contato com a termodinâmica.

Fermi, Thermodynamics: Um livro curtinho, escrito por um grande físico. Não segue um curso canônico de física, mas é uma excelente referência a ser consultada.

Greiner, W. Thermodynamics and Statistical Mechanics: A coleção de física do Greiner é sempre um bom apoio didático. O livro é bem organizado e possui bastantes exemplos, com uma escrita bem simples e direta.

Lim Yung-Kou, Problems And Solutions On Thermodynamics And Statistical Mechanics: Um dos volumes da coleção do Lim Yung-Kou de livros de preparação para exames de ingresso em Universidades.

Vídeo Aulas

 

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About Osvaldo 51 Articles

Nascido em Belém-PA (1982), fez seu High School nos EUA em Greenwood, IN (Greenwood Community High School), é casado, bacharel em Física pela Unicamp, Mestre em Física pela Unicamp, experiência no mercado financeiro (em São Paulo).

Possui como hobby e outros interesses: Cosmologia, Física Teórica, Matemática, Economia, Econofísica, Filosofia, Modelagem em Risco de Crédito, Sistemas Complexos (em especial análise de clusterização).

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