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Full name	FCO JAVIER DE LA RUBIA SANCHEZ (Subject Coordinator)
Email	jrubia@fisfun.uned.es
Telephone number	91398-7128
Faculty	FACULTAD DE CIENCIAS
Department	FÍSICA FUNDAMENTAL

Full name	JOSE ESPAÑOL GARRIGOS
Email	pep@fisfun.uned.es
Telephone number	91398-7133
Faculty	FACULTAD DE CIENCIAS
Department	FÍSICA FUNDAMENTAL

SUBJECT NAME
SUBJECT NAME	MECÁNICA ESTADÍSTICA
CODE
CODE	61044046
SESSION
SESSION	2023/2024
DEPARTMENT
DEPARTMENT	FÍSICA FUNDAMENTAL
DEGREE IN WHICH IT IS OFFERED
DEGREE IN WHICH IT IS OFFERED
	GRADO EN FÍSICA
COURSE
COURSE	CUARTO COURSE
PERIOD	SEMESTER 1
TYPE	OBLIGATORIAS
CREDITS NUMBER
CREDITS NUMBER	6
HOURS
HOURS	150
LANGUAGES AVAILABLE
LANGUAGES AVAILABLE	CASTELLANO

Esta asignatura corresponde al 4º Curso del Grado en Física. Se supone que los estudiantes han adquirido, del curso anterior, conocimientos de Termodinámica y de los aspectos básicos de la Mecánica Estadística. Los objetivos principales son, en primer lugar, fundamentar y completar lo ya aprendido y, en segundo lugar, ampliar los conocimientos tratando dos grandes temas: Colectividades en Mecánica Estadística y Mecánica Estadística de Sistemas Cuánticos.

En la estructura del Grado, esta asignatura se encuadra dentro de la materia denominada Termodinámica y Física Estadística, que se compone de tres asignaturas obligatorias:

• Termodinámica I (6 ECTS), obligatoria, 3^er curso, 1^er semestre.
• Termodinámica II (6 ECTS), obligatoria, 3^er curso, 2º  semestre.
• Mecánica Estadística (6 ECTS), obligatoria, 4º curso, 1^er semestre.

Dentro de esta materia general, el objetivo de la Mecánica Estadística consiste en deducir e interpretar las leyes que rigen el comportamiento de los sistemas macroscópicos a partir de una descripción microscópica de los mismos. De esa forma, la Mecánica Estadística justifica y da fundamento microscópico a las leyes de la Termodinámica.

• Conocimientos de Física: fundamentos de Física clásica y cuántica, Termodinámica, Mecánica Analítica.
• Conocimientos de Matemáticas: álgebra, cálculo diferencial e integral, desarrollos asintóticos.

Nota previa:
La asignatura se imparte virtualizada, de modo que los estudiantes tienen la posibilidad de entrar en cualquier momento en el Curso Virtual y plantear sus consultas al Equipo Docente, en los foros y a través de las herramientas  de comunicación del curso virtual.

Horarios de tutoría

Para cualquier consulta telefónica o personal (necesaria cita previa).

Miércoles, excepto en vacaciones académicas:

· Dr. D. Javier de la Rubia Sánchez: de 11 a 13 y de 16 a 18.

· Dr. D. Pep Español Garrigós: de 11 a 13 y de 16 a 18.

En caso de que el miércoles sea festivo, la tutoría se realizará el siguiente día lectivo.

Datos de contacto

Dr. D. Javier de la Rubia Sánchez

• Despacho 0.08.
• Departamento de Física Fundamental
• Facultad de Ciencias (Campus Las Rozas).
• Tel.: 91 398 71 28. jrubia@fisfun.uned.es

Dr. D. Pep Español Garrigós

• Despacho 2.01.
• Departamento de Física Fundamental
• Facultad de Ciencias (Campus Senda del Rey).
• Tel.: 91 398 71 33. pep@fisfun.uned.es

 

Departamento de Física Fundamental  (Facultad de Ciencias)

Campus Las Rozas:

• Urb. Monterrozas. Av. Esparta s/n. // Ctra. Las Rozas-El Escorial km 5.
• 28232 Las Rozas (Madrid)

Campus Senda del Rey:

• Biblioteca Central UNED
• Paseo Senda del Rey nº 5, Ciudad Universitaria
• 28040 Madrid

En el enlace que aparece a continuación se muestran los centros asociados y extensiones en las que se imparten tutorías de la asignatura. Estas pueden ser:

• Tutorías de centro o presenciales: se puede asistir físicamente en un aula o despacho del centro asociado.

• Tutorías campus/intercampus: se puede acceder vía internet.

Consultar horarios de tutorización de la asignatura 61044046

Los principales resultados de aprendizaje son:

• Identificar el propósito de la Mecánica Estadística y su rango de aplicabilidad
• Comprender el significado del concepto de colectividades
• Entender las diferencias y características de las colectividades más importantes (microcanónica, canónica y canónica generalizada)
• Poder identificar las características de diversos sistemas físicos y elegir la colectividad más conveniente para su estudio
• Saber obtener las propiedades termodinámicas de un sistema a partir de modelos microscópicos sencillos
• Comprender cómo ampliar el concepto de colectividad para tener en cuenta la descripción cuántica de los sistemas
• Entender las diferencias conceptuales entre las estadísticas cuánticas (Fermi-Dirac y Bose-Einstein) y comprender su límite clásico
• Comprender las propiedades particulares de los gases ideales cuánticos degenerados de fermiones y de bosones
• Saber utilizar las estadísticas cuánticas para obtener las propiedades de diferentes sistemas físicos y analizar los límites de temperaturas bajas y altas 

 

La asignatura se imparte virtualizada. En el Curso Virtual habrá Foros de debate específicos por temas. La intención de esos foros es que se genere debate entre los estudiantes respecto a conceptos o aplicaciones de los mismos que no estén bien entendidos, planteando dudas o cuestiones que surjan en el estudio de la asignatura. De esta forma, tanto las dudas como las respuestas que reciba podrán ser también útiles para el resto de los estudiantes. La participación activa en el debate de esas dudas o cuestiones será siempre bien considerada por parte del Equipo Docente y solamente podrá tener consecuencias positivas en la calificación de los estudiantes; los posibles errores, de concepto o de desarrollo, nunca serán contados negativamente para el estudiante. Se pretende que en esos foros se inicien los debates planteando dudas o preguntas  libremente, pero siempre planteándolas con la respuesta que se haya meditado al respecto, aunque sea equivocada, indicando por qué tiene dudas sobre la misma. El Equipo Docente moderará la discusión y comentará las aportaciones más relevantes, cuando sea preciso.

Además, a través de las herramientas de comunicación del Curso Virtual los alumnos pueden plantear sus dudas al Equipo Docente.

El curso consta de seis ECTS, equivalentes a 150 horas de trabajo. Para la realización de todas las actividades que constituyen el estudio de la asignatura, el estudiante deberá organizar y distribuir su tiempo de forma personal y autónoma, adecuada a sus necesidades.

ONSITE TEST
Type of exam
Type of exam	Examen de desarrollo
Development questions
Development questions
Duration of the exam
Duration of the exam	120 (minutes)
Material allowed in the exam
Material allowed in the exam	Se permitirá todo tipo de libros y material auxiliar durante la realización del examen.
Assessment criteria
Assessment criteria	Además de la corrección de las respuestas, se valorará el desarrollo de las mismas, la justificación de las hipótesis que se usen y el detalle en la explicación de los pasos que se realicen. No basta, pues, con escribir ecuaciones y números sin ninguna justificación o explicación de su uso.
% Concerning the final grade
% Concerning the final grade
Minimum grade (not including continuas assessment)
Minimum grade (not including continuas assessment)	5
Maximum grade (not including continuas assessment)
Maximum grade (not including continuas assessment)	10
Minimum grade (including continuas assessment)
Minimum grade (including continuas assessment)	4
Coments
Coments	El examen de desarrollo de la Prueba Presencial consistirá en la resolución de problemas. El número de problemas planteados en el examen estará entre 2 y 4, dependiendo de la extensión y dificultad de cada uno de ellos. La puntuación de cada problema se indicará en el examen. La evaluación de la asignatura se realizará teniendo en cuenta los siguientes elementos: Examen presencial final obligatorio escrito, de dos horas de duración, que consistirá, fundamentalmente, en la realización de dos o más problemas que serán similares a los que se incluyen al final de cada capítulo en el libro de texto básico. Se permitirá el uso de libros y material auxiliar durante la realización del examen. Este examen se realizará según el sistema general de Pruebas Presenciales de la UNED. Representará entre el 70 % y el 100 % de la calificación final, dependiendo de si se realizan o no las pruebas de evaluación continua (prueba objetiva en línea y trabajos) y de la calificación que se obtenga en las mismas (la participación en la evaluación continua nunca reducirá la nota del examen presencial).   Evaluación continua voluntaria. La evaluación continua nunca contribuirá negativamente a la nota obtenida en el examen presencial final. Es de carácter voluntario y puede consistir en la realización de dos actividades evaluables: Prueba objetiva en línea, accesible a través de la plataforma virtual de la UNED. Consiste en cuestiones teórico-prácticas cortas, de respuesta múltiple y sobre la materia correspondiente a la parte del temario que se haya impartido hasta el momento en el que se celebre la prueba, según la programación de la asignatura. La contribución máxima de esta prueba a la calificación final de la asignatura es de 2 puntos (20 % de la calificación final). Esta prueba no es obligatoria y para los estudiantes que no la realicen, su porcentaje de la nota final se sumará al del examen presencial final. Realización de trabajos. Los trabajos serán propuestos por los propios estudiantes y podrán ser de tipo teórico (ampliación de conceptos o temas tratados en el curso) o prácticos (realización de problemas). La contribución máxima de estos trabajos a la calificación final de la asignatura es de 1 punto (10 % de la calificación final). Estos trabajos no son obligatorios y para los alumnos que no los realicen, su porcentaje de la nota final se sumará al del examen presencial final. En cualquier caso, para que las calificaciones de las actividades de evaluación continua puedan contribuir a la calificación final de la asignatura, es necesario obtener una nota mínima de 4 puntos en el examen presencial final (nota de corte). Si no se consigue esa nota de corte, el estudiante no podrá aprobar la asignatura. Información complementaria Para quien participe en la evaluación continua, la calificación obtenida en la misma durante el curso se conservará hasta la prueba presencial extraordinaria de septiembre. Si se presenta a esa prueba de septiembre, y obtiene, al menos, la calificación de corte, su nota final tendrá en cuenta la calificación de la evaluación continua.

CONTINUOUS ASSESSMENT TEST (PEC)
PEC?
PEC?	Si
Description
Description	Prueba en línea de evaluación objetiva (cuestiones teórico-prácticas cortas de respuesta múltiple).
Assessment criteria
Assessment criteria	Solo una de las respuestas posibles será correcta. Las respuestas erróneas restarán puntuación. No será obligatorio contestar a todas las preguntas.
Weighting of the PEC in the final grade
Weighting of the PEC in the final grade	20 %
Approximate submission date
Approximate submission date	primera quincena de diciembre (aproximadamente)
Coments
Coments	Esta actividad evaluable (parte de la evaluación continua) es voluntaria y consistirá en cuestiones cortas teórico-prácticas (preguntas y problemas) sobre la materia correspondiente a los primeros siete temas del programa de la asignatura (temas I al VII del apartado de Contenidos en esta Guía).  Podrá contestarse durante un periodo tasado de tiempo, usando la plataforma del curso virtual. Tanto la fecha concreta como la duración de la prueba se anunciarán oportunamente a través del mismo. La prueba se calificará de 0 a 10 puntos y contribuirá en un 20% (es decir, con 2 puntos como máximo) a la calificación final total de la asignatura, siempre que en la prueba presencial se supere la nota de corte que se menciona en los comentarios de la Prueba Presencial.

OTHER GRADEABLE ACTIVITIES
Are there other evaluable activities?
Are there other evaluable activities?	Si
Description
Description	Realización de trabajos (uno o varios)
Assessment criteria
Assessment criteria	Se valorará la originalidad del tema o temas propuestos, su caracter de ampliación o de aplicación de conocimientos y su desarrollo (redacción, explicación detallada del trabajo, etc.)
Weighting in the final grade
Weighting in the final grade	10 %
Approximate submission date
Approximate submission date	ver el apartado de Comentarios y observaciones de esta actividad
Coments
Coments	Esta actividad evaluable (parte de la evaluación continua) es voluntaria y consiste en la realización de trabajos (uno o varios). La temática de los trabajos es libre, siempre que esté relacionada con la materia de la asignatura. Los trabajos serán propuestos por los propios estudiantes y podrán ser de tipo teórico (ampliación de conceptos o temas tratados en el curso) o prácticos (aplicación de conocimientos con la realización de problemas) La extensión máxima de cada trabajo será de 20 páginas tamaño A4 (incluyendo tablas y figuras, si las hubiera). Los trabajos deberán redactarse mediante un programa informático adecuado (LaTeX, Word, etc.) y entregarse (subirse) en la plataforma virtual en formato PDF. Para los estudiantes que se vayan a examinar en las Pruebas Presenciales de enero/febrero, la fecha límite para entregar los trabajos será una semana antes del comienzo de las mismas; para los estudiantes que se vayan a examinar en las Pruebas Presenciales de septiembre, la fecha límite para entregar los trabajos será el 1 de julio.

How to obtain the final grade?

La calificación final de la asignatura se obtendrá de la siguiente manera: Si el estudiante no ha participado en la evaluación continua, la calificación de la asignatura será la nota que haya obtenido en el examen presencial final, por lo que necesitará una nota mínima de 5 puntos para aprobar la asignatura. Si el estudiante ha participado en la evaluación continua, pero en el examen presencial final ha obtenido una nota inferior a 4 puntos (nota de corte), la calificación de la asignatura será la nota obtenida en el examen presencial final. Si el estudiante ha participado en la evaluación continua y en el examen presencial final ha obtenido una nota igual o superior a 4 puntos (nota de corte), la calificación de la asignatura será la nota mayor entre la obtenida en el examen presencial final (sin contar la evaluación continua) y la que resulte de aplicar los porcentajes mencionados anteriormente a la nota del examen presencial final (entre el 70 % y el 100 %) y a las pruebas de evaluación continua que se hayan realizado (entre el 10 % y el 30 %). De esta manera, la participación en la evaluación continua nunca contribuirá negativamente a la nota obtenida en el examen presencial final.

BREY ABALO, JAVIER; DE LA RUBIA PACHECO, JUAN; DE LA RUBIA SÁNCHEZ, JAVIER: Mecánica Estadística. Editorial UNED, colección Cuadernos de la UNED (n.^o de catálogo 0135222CU01A01), Madrid, 2017 (3^a reimpresión, con correcciones).

En este libro, escrito específicamente para cubrir el programa de esta asignatura, se ha prestado especial atención a la presentación cuidadosa de los fundamentos de la Mecánica Estadística y, para ayudar en la comprensión de los contenidos, al final de cada capítulo se han incluido algunos problemas con sus respectivas soluciones.

Esta asignatura puede también seguirse mediante cualquier libro de Mecánica Estadística (o Física Estadística, como se denomina también esta materia) que contemple los diversos apartados del programa que se detallan en el apartado correspondiente. A este respecto, damos una relación de libros que pueden ser de utilidad para la parte teórica de la asignatura:

PATHRIA, R. K. y BEALE, P. D.: Statistical Mechanics (3rd edition). Academic Press, 2011.

REIF, F.: Fundamentals of Statistical and Thermal Physics. McGraw-Hill, New York, 1965.

ORTÍN, J. y SANCHO, J. M.: Curso de Física Estadística. Edicions de la Universitat de Barcelona, colección UB-manuals n⁰ 50, Barcelona, 2001.

BAIERLEIN, R.: Thermal Physics. Cambridge University Press, Cambridge, 1999.

LANDAU, L. D. y LIFSHITZ, E. M.: Física Estadística, vol. 5 del Curso de Física Teórica. Editorial Reverté, Barcelona, 1969.

MANDL, F.: Statistical Physics (2nd edition). John Wiley, New York, 1988.

KITTEL, C.: Física Térmica. Editorial Reverté, Barcelona, 1973.

FERNÁNDEZ TEJERO, C. y BAUS, M.: Física Estadística del Equilibrio. Editorial Aula Documental de Investigación, Madrid, 2000.

En cuanto a problemas, se recomienda el libro 100 Problemas de Física Estadística de C. Fernández Tejero y J. M. Rodríguez Parrondo. Alianza Editorial, Madrid, 1996.

También es muy recomendable un buen libro de fórmulas y tablas matemáticas, como por ejemplo Fórmulas y tablas de matemática aplicada (5ª edición), M. R. Spiegel, S. Lipschutz, J. Liu. McGraw-Hill, Colección Schaum, Madrid, 2020 ( ISBN: 9786071514646).

Los estudiantes dispondrán de diversos medios de apoyo al estudio, entre los que se pueden destacar:

• Curso virtual. La asignatura se imparte virtualizada, de modo que los alumnos tienen la posibilidad de entrar en cualquier momento en el Curso Virtual. Se recomienda encarecidamente la consulta del Curso Virtual, pues en él se podrá encontrar información actualizada sobre aspectos relacionados con la organización académica y posibles actividades del curso. Asímismo, en el Curso Virtual podrá establecer contacto con sus compañeros, con el Equipo Docente de la Sede Central y con el Profesor Tutor que tenga asignado, si fuera el caso.
• La bibliotecas de los Centros Asociados, donde el estudiante puede cosultar la bibliografía básica recomendada y, al menos, una parte de la bibliografía complementaria.