Mecánica estadística y termodinámica: Un enfoque práctico

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Título original:

Statistical Mechanics and Thermodynamics: A Practical Approach

Contenido del libro:

Mecánica Estadística y Termodinámica: Un Enfoque Práctico ofrece una nueva perspectiva del curso tradicional de física para graduados. Hace hincapié en las herramientas necesarias para aplicar la mecánica estadística a la investigación en una amplia variedad de campos, manteniendo al mismo tiempo el rigor necesario para una exposición clara. El libro está diseñado para apoyar un enfoque de aprendizaje activo, utilizando numerosas preguntas conceptuales y problemas de ejemplo con soluciones para que los estudiantes puedan practicar y autoevaluar su comprensión a medida que avanzan.

El texto principal consta de cinco capítulos temáticos que cubren los principales temas del campo:

⬤ Sistemas de Boltzmann (distribución de Boltzmann, funciones de partición, sistemas clásicos, distribuciones de coordenadas, ecuación de transporte de Boltzmann).

⬤ Sistemas cuánticos (gases de Fermi degenerados, paramagnetismo de Pauli, diamagnetismo de Landau, condensación de Bose-Einstein, radiación del cuerpo negro, modelo de Debye).

⬤ Termodinámica (leyes de la termodinámica, entropía, relación entre termodinámica y mecánica estadística, funciones de energía libre, equilibrio químico, funciones de respuesta, termodinámica de sistemas magnéticos)

⬤ Teoría de conjuntos (conjuntos microcanónicos, canónicos y grancanónicos, teoría de matrices de densidad, espacio de fases, ecuación de Liouville, teoría cinética).

⬤ Sistemas en interacción (aproximación virial, modelo de Ising, gas de Van der Waals, transiciones de fase, fenómenos críticos).

El orden de presentación está motivado por la investigación en andamiaje pedagógico: las técnicas más directas y aplicables se presentan en primer lugar y los conceptos más abstractos se retrasan hasta que los estudiantes hayan desarrollado un nivel básico de competencia. El andamiaje y el aprendizaje activo se han aplicado ampliamente en los cursos introductorios de física, pero la pedagogía sigue siendo eficaz en todos los niveles.

El enfoque del texto conduce a ganancias mensurables tanto en comprensión como en mayor satisfacción de los estudiantes. En el curso del autor en la Universidad de Virginia, los estudiantes a los que se enseñó utilizando este plan de estudios demostraron mejoras en la puntuación de más de una desviación estándar en el examen de calificación para el doctorado del programa, con tasas de aprobación que aumentaron del 60% al 85%. Al mismo tiempo, la evaluación media del curso por parte de los estudiantes mejoró de 4,4 a 4,8 en una escala de cinco puntos, pasando de ser uno de los cursos menos satisfactorios a uno de los más satisfactorios del programa.

El texto se ofrece en formato de impresión bajo demanda, a un coste muy inferior al de las alternativas editoriales convencionales. En el sitio web de la editorial, www.zerokpress.com, puede obtenerse una versión electrónica del libro y más información.