Planeamento

Aulas de Problemas

1ª Aula Prática

Problemas I-1, I-2.

2ª Aula Prática

Problemas I-5, I-6.

3ª Aula Prática

Problemas II-5, II-7.

4ª Aula Prática

Problemas II-8, II-11, II-12c1),c3). 

5ª Aula Prática

Problemas II-13, II-14, II-16.

6ª Aula Prática

Problemas III-8, III-11.

7ª Aula Prática

Problemas IV-4, IV-10.

8ª Aula Prática

Problemas IV-6, IV-13.

9ª Aula Prática

Problemas V-2, V-4a)-d).

10ª aula prática

Problemas V-5, V-8.

11ª Aula Prática

Problemas VI-1, VI-6, VI-13.

12ª Aula Prática

Problemas VI-10, VI-14, VI-16a).

13ª Aula Prática

Problemas VII-7, VII-11, VII-9.

Aulas Teóricas

1ª aula teórica

Apresentação da disciplina.
Definições e conceitos fundamentais.
Conceito de sistema. Equilíbrio mecânico e térmico.

2ª aula teórica

Definições e conceitos fundamentais.
Pressão e Trabalho.
Temperatura e Calor. Escalas de temperatura.
Capacidades caloríficas e calores específicos.

3ª aula teórica

Primeiro Princípio da Termodinâmica.
Energia interna.
O gás ideal clássico. Equação de estado.

4ª aula teórica

Introdução à Teoria Cinética.
Pressão cinética. Energia cinética média. Energia interna. Velocidade quadrática média.
Princípio da equipartição da energia.
Efeitos quânticos. Congelamento dos graus de liberdade.
Calores específicos. Lei de Dulong e Petit.

5ª aula teórica

Classificação dos estados da matéria: sólido, líquido, gasoso e plasma.
A estrutura da matéria: átomos, moléculas, electrões, núcleos.
Reacções inter-moleculares. Mudanças de estado: fusão, vaporização, condensação, solidificação, sublimação.
Reacções intra-moleculares. Excitações electrónicas, vibracionais, rotacionais; ionização e recombinação.
O diagrama do ponto triplo.
O diagrama (p,V,T) das mudanças de estado.
O diagrama de isotérmicas de Andrews.

6ª aula teórica

Gases reais e ideais. Equação de estado de Van der Waals.

7ª aula teórica

Conceito de plasma.
Caracterização estática: blindagem de campos; comprimento de Debye.
Caracterização dinâmica: oscilações de plasma; frequência de plasma electrónica.

8ª aula teórica

Radioactividade. Tempo de vida média. Lei de decaimento.
Reacções nucleares. Fissão e Fusão.

9ª aula teórica

Expansão livre de Joule. Transformações reversíveis e irreversíveis.
Entropia. Segundo Princípio da Termodinâmica.

10ª aula teórica

Transformações reversíveis num gás ideal: isotérmicas, isobáricas, isocóricas, adiabáticas, isentrópicas.

11ª aula teórica

Máquinas cíclicas.
Máquinas térmicas e frigoríficas. Rendimentos e eficiências.
Motores de combustão interna. Ciclo de Otto. Ciclo de Diesel.

12ª aula teórica

O ciclo de Carnot.

13ª aula teórica

Introdução à Física Estatística.
Conjunto de equilíbrio Microcanónico. Noção de microestado e macroestado.
Probabilidade termodinâmica. Entropia estatística.
Exemplo de aplicação.

14ª aula teórica

Equilíbrio termodinâmico. Temperatura estatística.

15ª aula teórica

Conjunto de equilíbrio Canónico. Distribuição de Boltzmann.
Distribuição de velocidades de Maxwell.

16ª aula teórica

Distribuição de velocidades de Maxwell.
Velocidades características.
Teorema de equipartição da energia.
Modelo de atmosfera isotérmica.
Distribuição clássica de Maxwell-Boltzmann.

17ª aula teórica

Transporte de energia térmica.
Condução. Convecção. Resistências térmicas.
Lei de Fourier. Equação da condução.

18ª aula teórica

Transporte de energia térmica.
Radiação. O problema da radiação do corpo negro.
Lei de Rayleigh-Jeans. Catástrofe do ultravioleta.

As bases da Física Quântica. Os quanta de energia: fotões.
Lei de Planck. Lei de Wien. Lei de Stefan.

19ª aula teórica

Interacção de fotões com a matéria: emissão espontânea, estimulada e absorção.
Coeficientes de Einstein. O Laser.

20ª aula teórica

Potência total radiada por um corpo.
Corpo negro. Emissividade.

21ª aula teórica

Corrente térmica de radiação entre dois corpos em presença.
Factores de forma.
Sistema Sol-Terra. Efeito de estufa.

22ª aula teórica

Introdução à Mecânica Quântica.
Quantificação. O átomo de Bohr.
Ondas de matéria e relação de De Broglie.

23ª aula teórica

Dualidade Onda-Corpúsculo.
Comportamento corpuscular das ondas. Efeito fotoeléctrico. Difusão de Compton.
Comportamento ondulatório da matéria. Difracção de elecrões.
Princípio de Incerteza de Heisenberg.

24ª aula teórica

A função de onda.
A equação de Schrödinger.
Espaços duais posição-momento. Transformada de Fourier.
O poço infinito de potencial (a partícula numa caixa).

25ª aula teórica

A equação de Schrödinger.
O oscilador harmónico.

26ª aula teórica

A equação de Schrödinger.
A barreira de potencial. O efeito de túnel.