Termodinámica atmosférica

Título original:

Atmospheric Thermodynamics

Contenido del libro:

Este completo texto se basa en los apuntes de curso de los autores, perfeccionados y actualizados a lo largo de 15 años de docencia. El núcleo del texto se centra en el agua y sus transformaciones.

Cuatro capítulos sientan las bases, desde la conservación de la energía hasta la ley de los gases ideales, las capacidades caloríficas específicas, los procesos adiabáticos y la entropía. Un extenso capítulo trata las transiciones de fase del agua, y una larga discusión de la ecuación de van der Waals prepara el terreno para los diagramas de fase. La energía libre se aplica para determinar el efecto de las sustancias disueltas, la presión total y el tamaño en la presión de vapor.

En el capítulo dedicado al aire húmedo y las nubes se analizan las temperaturas virtuales y del bulbo húmedo, el ascenso isentrópico del aire saturado, los diagramas termodinámicos, la estabilidad y la formación de nubes.

El último capítulo trata de la energía, el momento y la transferencia de masa, temas que no suelen considerarse parte de la termodinámica. Se incluyen mediciones y se sugieren experimentos y observaciones, todo ello con el fin de dar vida a las ecuaciones.

Los autores se cuidan de reconocer y no temen criticar los tratamientos de la termodinámica que han permanecido inalterados durante más de cien años. Termodinámica atmosférica contiene más de 200 ejercicios, en su mayoría aplicaciones de los principios básicos a problemas concretos. A menudo inspirados por estudiantes y colegas curiosos, los ejercicios abarcan desde automóviles y aviones hasta béisbol, turbinas eólicas y cerdos.

Los autores entretejen la historia en el texto recurriendo a escritos originales en lugar de utilizar anécdotas de libros de texto, y siempre que es posible se ofrecen interpretaciones moleculares. Las suposiciones y aproximaciones se exponen cuidadosamente, las derivaciones se detallan y las ecuaciones se interpretan físicamente y se aplican. No se presuponen conocimientos previos de termodinámica ni de teoría cinética, aunque se espera que los estudiantes tengan una buena base de cálculo, ecuaciones diferenciales, análisis vectorial y mecánica clásica.