Matematica: calcolo differenziale per funzioni a una o più variabili; integrali; equazioni differenziali. Chimica Generale: proprietà dei gas e delle soluzioni; calcoli stechiometrici relativi agli equilibri chimici. Fisica: lavoro ed energia
Prova scritta e colloquio orale. La prova scritta ha validità 1 anno e si articola generalmente in 2 o 3 esercizi e due ore ti tempo. Gli esercizi hanno generalmente ugual "peso" dal punto di vista della valutazione.
Il colloquio orale riguarderà l’esito della prova scritta e domande sugli argomenti del corso.
L’obiettivo del Corso è quello di fornire i concetti fondamentali della termodinamica classica per lo studio dei sistemi macroscopici, al fine di prevedere l’evoluzione spontanea dei processi e il raggiungimento dello stato di equilibrio
Descrizione dei sistemi macroscopici; gas perfetti e gas reali; prima legge della termodinamica, energia ed entalpia; entropia, seconda e terza legge della termodinamica; energia libera ed equilibrio; trasformazioni fisiche di sostanze pure; le miscele semplici; l’equilibrio chimico.
Descrizione dei sistemi macroscopici: rappresentazione termodinamica della realtà fisica; variazione dello stato di un sistema; definizione di lavoro e calore; descrizione matematica dei sistemi; processi ciclici. Gas perfetti e gas reali: l’equazione di stato dei gas perfetti; i gas reali; modellizzazione dei gas reali. Prima legge della termodinamica, energia ed entalpia: energia e prima legge della termodinamica; interpretazione molecolare delle variazioni di energia; la misura del calore scambiato come variabile di stato; capacità termica dei gas; composti puri: dipendenza di CV, CP, E e H dalla temperatura; espansione di un gas ideale; variazioni di energia ed entalpia; termochimica: calcolo di variazioni di entalpia. Entropia, seconda e terza legge della termodinamica: processi spontanei e necessità di una seconda legge; la seconda legge della termodinamica; il criterio di spontaneità in termini di entropia; interpretazione molecolare dell’entropia; combinazione matematica della prima e seconda legge; la terza legge della termodinamica; variazione di entropia in trasformazioni fisiche di composti puri; variazione di entropia in trasformazione fisiche di miscele: entropia di mescolamento; entropia di reazione e sua dipendenza dalla temperatura; le macchine termiche; il ciclo frigorifero. Energia libera ed equilibrio: energia libera di Gibbs ed energia libera di Helmholtz; il criterio di spontaneità in termini di energia libera; significato dell’energia libera; variazione di energia libera di Gibbs in composti puri. Trasformazioni fisiche di sostanze pure: fasi e trasformazioni di fase; diagrammi di fase; equazione di Clausius-Clapeyron; variazioni di proprietà in corrispondenza a transizioni di fase. Le miscele semplici: le grandezze parziali molari; la termodinamica del mescolamento; il potenziale chimico dei liquidi; le proprietà termodinamiche delle soluzioni; soluzioni reali e attività; diagrammi di fase di sistemi binari. L’equilibrio chimico: energia libera molare standard di reazione; la risposta degli equilibri alle condizioni; gli equilibri elettrochimici.
