Anno di corso: 1

Anno di corso: 2

Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 12
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 11
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 30
Tipo: Altro

TERMODINAMICA DI NON EQUILIBRIO

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2016/2017
Anno di corso: 
1
Anno accademico di erogazione: 
2016/2017
Tipo di attività: 
Obbligatorio a scelta
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
48

Moduli

Metodi di valutazione

Tipo di esame: 
Orale
Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

prova orale

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Il corso fornirà un'introduzione alla termodinamica di non equilibrio. I processi stazionari di trasporto saranno studiati sia dal punto di vista della termodinamica lineare sia della meccanica statistica nell’approssimazione del tempo di rilassamento. Saranno inoltre presentati i modelli morfogenetici sviluppati per l’analisi dei processi chimico-fisici fortemente fuori equilibrio

Contenuti

Termodinamica classica dei sistemi non in equilibrio. Estensione dei principi di conservazione e delle leggi della termodinamica ai sistemi aperti. Il “principio” di equilibrio locale. Forze e flussi generalizzati. Regime lineare. Relazioni di Onsager e principio di Curie. L’approssimazione del tempo di rilassamento in meccanica statistica di non equilibrio. Applicazioni. Interpretazione statistica delle relazioni di Onsager. Esempi di processi di trasporto di materia, carica ed energia dal punto di vista macroscopico e microscopico. Processi fortemente fuori equilibrio. L’equazione di Lotka-Volterra. Morfogenesi. Il Brusselator e l’Oreganator. Stabilità morfogenetica. Esemplificazioni in biochimica e biologia

Programma esteso

Il corso fornirà un'introduzione alla termodinamica di non equilibrio. I processi stazionari di trasporto saranno studiati sia dal punto di vista della termodinamica lineare sia della meccanica statistica nell’approssimazione del tempo di rilassamento. Saranno inoltre presentati i modelli morfogenetici sviluppati per l’analisi dei processi chimico-fisici fortemente fuori equilibrio.
Programma: Termodinamica classica dei sistemi non in equilibrio. Estensione dei principi di conservazione e delle leggi della termodinamica ai sistemi aperti. Il “principio” di equilibrio locale. Forze e flussi generalizzati. Regime lineare. Relazioni di Onsager e principio di Curie. L’approssimazione del tempo di rilassamento in meccanica statistica di non equilibrio. Applicazioni. Interpretazione statistica delle relazioni di Onsager. Esempi di processi di trasporto di materia, carica ed energia dal punto di vista macroscopico e microscopico. Processi fortemente fuori equilibrio. L’equazione di Lotka-Volterra. Morfogenesi. Il Brusselator e l’Oreganator. Stabilità morfogenetica. Esemplificazioni in biochimica e biologia.

Bibliografia consigliata

Dispense del docente. (b) S. R. De Groot, P. Mazur, Non-Equilibrium Thermodynamics, Dover, 1984. (c) F. Reif, Fundamentals of Statistical and Thermal Physics, Mc Graw-Hill 1965 e Waveland Press Inc. 2009.

Metodi didattici

Verifica dell’apprendimento dei fondamenti concettuali della termodinamica lineare classica e statistica e dei principali modelli della termodinamica fortemente fuori equilibrio