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PEM5149 - Física Estatística

Docente Responsável

Prof. Dr. Luiz Tadeu Fernandes Eleno

Carga Horária

Teórica Prática Estudos Duração Total Créditos
4 h/sem 0 h/sem 8 h/sem 15 semanas 180 horas 12
Ver no Janus

Área de concentração

97135 - Magnetismo e Supercondutividade

Objetivos

Fornecer ao aluno, de forma abrangente, os principais conceitos de Termodinâmica Estatística orientados a materiais. Após uma revisão dos conceitos fundamentais de Termodinâmica Clássica, são tratados os fundamentos teóricos da Física Estatística e sua aplicação a propriedades de materiais, tais como modelamento da capacidade térmica, de soluções sólidas e do ordenamento químico-magnético. Durante todo o curso, será adotada uma abordagem moderna, com a utilização contextualizada de métodos tradicionais da área, como Monte Carlo, Dinâmica Molecular e Variacional de Clusters (CVM), na forma de exemplos de aplicação. A disciplina abordará também o cálculo por primeiros princípios de propriedades termoquímicas de materiais, como diagramas de fases ou capacidades térmicas de compostos.

Justificativa

A termodinâmica estatística, como disciplina da Física, tem pouco mais de uma século de existência, tendo se desenvolvido a partir do arcabouço criado por Josiah Willard Gibbs e por Ludwig Boltzmann no final do século XIX, completada por trabalhos seminais de Planck, Einstein, Debye, Bohr, entre outros pioneiros da física do início do século XX. Sua popularização na Engenharia, entretanto, se deu a partir da década de 1980 com a disseminação de computadores pessoais. Hoje em dia a Mecânica Estatística dá a fundamentação teórica de inúmeros modelos usados na engenharia para investigar propriedades de materiais. A disciplina busca desenvolver esses fundamentos teóricos lançando mão de exemplos de cálculos pelo Método de Monte Carlo, pelo Método Variacional de Clusters e pelo Método de Dinâmica molecular, discutindo tópicos como funções de partição, fenômenos críticos e potenciais termodinâmicos de uma forma concreta.

Conteúdo

Forma de Avaliação

A média aritmética de exercícios (peso 1) e um trabalho (peso 2), deve ser igual ou superior a 5, numa escala de 0 a 10.

Referências bibliográficas