Università degli studi dell'Insubria

TERMODINAMICA CHIMICA

A.A. di erogazione 2019/2020
Insegnamento obbligatorio

Laurea triennale in CHIMICA E CHIMICA INDUSTRIALE
 (A.A. 2019/2020)
Anno di corso: 
1
Tipologia di insegnamento: 
Base
Settore disciplinare: 
CHIMICA FISICA (CHIM/02)
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
80
Dettaglio ore: 
Lezione (48 ore), Esercitazione (32 ore)

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.

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.

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.

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.

L’esame è suddiviso in due parti. La prima parte consiste in un questionario di domande a risposta multipla (4 scelte possibili) che coprono tutti gli argomenti del corso. Il tempo previsto è di 45 minuti. 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 4 esercizi, analoghi a quelli già presentati durante le lezioni e le esercitazioni, in un tempo di 2 ore. Il voto finale proposto allo studente è una media pesata dei voti delle due prove. Se il voto proposto è uguale o superiore a 25 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.

Oltre alle diapositive fornite dal docente a lezione, e scaricabili dal sito di Ateneo del docente, si consiglia il testo:
P. W. Atkins, "Physical Chemistry", Oxford University Press, Oxford

Il docente riceve su appuntamento previa richiesta via e-mail

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A.A. 2018/2019

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE