La física térmica es el estudio combinado de la termodinámica , la mecánica estadística y la teoría cinética de los gases . Esta asignatura general está diseñada normalmente para estudiantes de física y su función es proporcionar una introducción general a cada una de las tres materias básicas relacionadas con el calor. Sin embargo, otros autores definen la física térmica de forma imprecisa como una suma de solo la termodinámica y la mecánica estadística. [1] La física térmica puede considerarse como el estudio de sistemas con un mayor número de átomos y une la termodinámica con la mecánica estadística.
La física térmica, en términos generales, es el estudio de la naturaleza estadística de los sistemas físicos desde una perspectiva energética. Partiendo de los conceptos básicos del calor y la temperatura , la física térmica analiza la primera ley de la termodinámica y la segunda ley de la termodinámica desde la perspectiva estadística, en términos del número de microestados correspondientes a un macroestado dado . Además, se estudia el concepto de entropía a través de la teoría cuántica .
Un tema central en la física térmica es la distribución de probabilidad canónica . Se estudia la naturaleza electromagnética de los fotones y los fonones , lo que demuestra que las oscilaciones de los campos electromagnéticos y de las redes cristalinas tienen mucho en común. Las ondas forman una base para ambos, siempre que se incorpore la teoría cuántica.
Otros temas estudiados en física térmica incluyen: potencial químico , la naturaleza cuántica de un gas ideal , es decir, en términos de fermiones y bosones , condensación de Bose-Einstein , energía libre de Gibbs , energía libre de Helmholtz , equilibrio químico , equilibrio de fases , el teorema de equipartición , entropía en cero absoluto y procesos de transporte como camino libre medio , viscosidad y conducción . [2]
