Física III. Termodinámica: principios, propiedades y sistemas energéticos es un manual universitario concebido para comprender la termodinámica desde sus fundamentos y aprender a aplicarla con rigor a problemas físicos y sistemas energéticos reales.
El volumen desarrolla los capítulos 15 a 23 de la colección Física Universitaria y puede utilizarse tanto como continuación de los volúmenes anteriores como de forma independiente. La exposición parte de los conceptos de sistema, estado, equilibrio, temperatura, calor y trabajo, para construir progresivamente el primer y segundo principio de la termodinámica, la entropía y el análisis de ciclos térmicos y frigoríficos.
A partir de esta base se abordan la transferencia de calor por conducción, convección y radiación, el comportamiento de los gases reales, las ecuaciones de estado, las propiedades residuales y el estudio de equipos de flujo como toberas, turbinas, compresores y bombas. El recorrido culmina con el análisis del ciclo de Rankine y las centrales de vapor, integrando balances de masa, energía y entropía en sistemas energéticos completos.
El libro concede especial importancia al razonamiento físico. Las ecuaciones no se presentan como fórmulas aisladas: se explican sus hipótesis de validez, las convenciones de signos, las unidades, la elección del sistema, la identificación de estados y fases y los controles necesarios para comprobar que una solución es físicamente coherente.
Los diagramas presión-volumen y temperatura-entropía, las tablas de propiedades y los esquemas de volúmenes de control forman parte del propio proceso de resolución y permiten relacionar la formulación matemática con la interpretación física de cada problema.
Cada capítulo combina:
- desarrollo teórico riguroso y progresivo;
- explicación de las hipótesis y límites de validez de las ecuaciones;
- estrategias sistemáticas de resolución;
- problemas propuestos;
- soluciones completas y desarrolladas;
- comprobaciones físicas, dimensionales y de orden de magnitud.
El volumen incorpora además un amplio apéndice de herramientas para el cálculo termodinámico, con unidades y conversiones, estados y fases, tablas de propiedades e interpolación, ecuaciones de estado, identidades termodinámicas, balances para sistemas cerrados y volúmenes de control, modelos de dispositivos de flujo, entropía e irreversibilidad, transferencia de calor, indicadores de ciclos y un formulario compacto de consulta.
Está especialmente dirigido a estudiantes de primeros cursos de Física, Ingeniería y otras titulaciones científicas y técnicas, así como a docentes, opositores y lectores que deseen consolidar una formación sólida en termodinámica aplicada.
Un manual para aprender a formular balances, interpretar propiedades y diagramas, analizar máquinas y ciclos y conectar los principios fundamentales de la termodinámica con los sistemas energéticos reales.