Lo scopo dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti i fondamenti della termodinamica classica RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Al termine dell’insegnamento, lo studente 1) Avrà acquisito le conoscenze di base dei principi della termodinamica classica. 2) Sarà in grado di applicare tali conoscenze alla di risoluzione di semplici problemi di termodinamica.
Prerequisiti
Elementi di matematica e geometria elementare a livello di scuola superiore.
Metodi didattici
Lezioni frontali alla lavagna. Il docente fornirà inoltre agli studenti una serie di esercizi da svolgere a casa con lo scopo di migliorare e approfondire la comprensione degli argomenti del corso. Tali esercizi verranno poi corretti durante le circa 4-6 ore di esercitazioni alla lavagna.
Verifica Apprendimento
L'esame consiste in una prova scritta da svolgere in 2 ore . Tale prova include due esercizi di termodinamica e una domanda di teoria. Lo studente dovrà dimostrare di sapere trattare problemi simili a quelli visti durante le ore di lezione e di esercitazione
Contenuti
1) Introduzione alla termodinamica - variabili di stato di un sistema in equilibrio termodinamico. Pressione e temperatura di un sistema all'equilibrio -e loro unità di misura. 2) Gas perfetti. Determinazione dell'equazione di stato dei gas perfetti. Misure della temperatura e termometri. 3) Calore e lavoro - primo principio della termodinamica. Formulazione del primo principio della termodinamica - definizione dell'energia interna di un sistema termodinamico come variabile di stato. 4) Teoria cinetica dei gas - modello microscopico classico per un gas perfetto. Legame tra le variabili termodinamiche macroscopiche e le grandezze microscopiche. Formula di Clausius-Joule. Interpretazione della temperatura come misura dell'energia cinetica traslazionale media delle molecole. Energia interna di un gas monoatomico - principio di equipartizione dell'energia. Distribuzione di Maxwell delle velocità molecolari di un gas perfetto. 5) 2° principio della termodinamica Postulati di Kelvin e Clausius del 2°principio della termodinamica - dimostrazione della loro equivalenza. Rendimento di una macchina termica di Carnot con un gas perfetto. Teorema di Carnot per i rendimenti delle macchine termiche. Introduzione dell'entropia S del sistema come funzione di stato. Il principio dell'aumento dell'entropia per un sistema isolato - relazione tra entropia e irreversibilità. 6) Applicazioni del 1° e 2° principio a una sostanza pura (sistemi pVT) - transizioni di fase. Gas reali - equazione di stato di Van der Waals.
Lingua Insegnamento
Italiano
Altre informazioni
Il docente è disponibile per chiarimenti su appuntamento. email: enrico.brambilla@uninsubria.it