SCC0690 - TERMODINAMICA CHIMICA

insegnamento

ID:

SCC0690

Durata (ore):

48

CFU:

SSD:

CHIMICA FISICA

Anno:

2025

Periodo di attività

Secondo Semestre (16/02/2026 - 12/06/2026)

Obiettivi Formativi

Obiettivo del corso è fornire un’introduzione alla termodinamica classica dell’equilibrio, partendo dalle definizioni delle grandezze termodinamiche quali volume, pressione e temperatura applicate alle leggi dei gas, arrivando alla definizione di equilibrio chimico termodinamico. In particolare lo studente sarà in grado di: 1) Conoscere le proprietà delle grandezze di base (pressione, volume, temperatura, calore, lavoro, energia interna, entropia) su cui si basa la termodinamica e le principali grandezze derivate (entalpia ed energia libera di Gibbs) 2) Conoscere i 4 principi della termodinamica, anche attraverso una discussione degli esperimenti storici che hanno portato alla formulazioni di quei principi. 3) Applicare il primo principio della termodinamica e le proprietà dell’entalpia al calcolo di processi termochimici. 4) Applicare il secondo principio della termodinamica e le proprietà dell’energia libera di Gibbs al calcolo degli equilibri chimici e di fase.

Prerequisiti

Per la comprensione degli argomenti trattati nel corso sono necessari i fondamenti del calcolo differenziale in una e due variabili e del calcolo integrale in una variabile.

Metodi didattici

Il corso, di 6 CFU, corrisponde a 48 ore di lezioni frontali. Tutte le lezioni sono supportate da slide preparate dal docente e distribuite in anticipo agli studenti in modo che possano integrare il materiale con i loro appunti presi a lezione, e scaricabili dal sito di ateneo. Sono anche previste delle esercitazioni volte a mostrare agli studenti l’applicazione pratica dei principi appresi durante le lezioni frontali, con lo svolgimento completo di esercizi numerici.

Verifica Apprendimento

L’esame è suddiviso in due parti. La prima parte consiste in un questionario di circa 10 domande a risposta multipla (4 scelte possibili) che coprono tutti gli argomenti del corso. Il tempo previsto è di 1 h. Il punteggio massimo raggiungibile nella prima prova è di 20/30. Il superamento della prima parte è la condizione necessaria per poter accedere alla seconda parte, solitamente nella stessa giornata, che consiste nella risoluzione completa di 2 esercizi, analoghi a quelli già presentati durante le lezioni e le esercitazioni, in un tempo di 1 ora. Il punteggio massimo in questa seconda parte è di 10/30. Il voto finale proposto allo studente è pari alla somma dei voti delle due prove (20/30 + 10/30 = 30/30). Se il voto proposto è uguale o superiore a 29 lo studente può chiedere di svolgere una integrazione orale e il voto finale terrà conto anche del colloquio orale specialmente per quel che riguarda le carenze di apprendimento evidenziate dalle prove precedenti.

Contenuti

Principi e definizioni. Punti di vista Macroscopico e Microscopico. Definizione astratta di temperatura e equilibrio termico. Principio zero della termodinamica. Equazione di stato. I Gas ideali. Teoria cinetica dei gas. I gas reali. Primo principio della termodinamica. Calore, lavoro, energia interna. Capacità termica. Entalpia; Secondo principio della termodinamica. Disuguaglianza di Clausius. Terza legge della termodinamica. Energia di Gibbs. Equazione di Gibbs-Helmholtz. Potenziale chimico. Diagrammi di fase. Grandezze parziali molari. Soluzioni ideali. Proprietà colligative. Equilibrio chimico. Equazione di van't Hoff.