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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 052485 - CHIMICA FISICA APPLICATA AI MATERIALI
Docente Bestetti Massimiliano
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (348) INGEGNERIA DEI MATERIALI E DELLE NANOTECNOLOGIE*AZZZZ052485 - CHIMICA FISICA APPLICATA AI MATERIALI
086504 - CHIMICA FISICA APPLICATA AI MATERIALI

Obiettivi dell'insegnamento

Apprendimento dei fondamenti di termodinamica e di cinetica applicate alla scienza dei materiali.

Seguirò l'impostazione data da Prigogine (vedi bibliografia) perchè essa rappresenta la versione più moderna di presentare la termodinamica di equlibrio e di non equilibrio. Il concetto unificante è quello di entropia e produzione di entropia. Invece, per alcune applicazioni relative ai materiali farò riferimento ad alcuni capitoli di D.V. Ragone "Termodinamica dei materiali".

Come negli anni precedenti, a richiesta degli studenti, sarà possibile effettuare esercitazioni supplementari il sabato mattina.

 

 


Risultati di apprendimento attesi

Alla fine del corso, lo studente conoscerà e comprenderà le leggi di termodinamica e di cinetica dei materiali e le relative dimostrazioni, con particolare riferimento allo studio dei materiali. Inoltre, sarà in grado di applicare tali conoscenze nello svolgimento di esercizi numerici di media o elevata complessità, relativi ai vari argomenti esposti nel corso dell'insegnamento, di impatto pratico e relativi alla selezione e l'uso dei materiali.

 


Argomenti trattati

Concetti di base e leggi dei gas

Primo principio della termodinamica

Secondo principio della termodinamica

Variazione di entropia nelle trasformazioni

Equilibrio termodinamico e principi di estremo

Termodinamica dei gas, dei liquidi e dei solidi

Termodinamica delle soluzioni

Trasformazioni di fase

Equilibri chimici

Teoria classica della stabilità dell’equilibrio (cenni)

Campi e gradi di libertà interni

Diagrammi di stato

Termodinamica statistica (cenni)

Difetti nei solidi (cenni)

Superfici ed interfacce

Trasformazioni (cenni)

Cinetica delle reazioni

Termodinamica di non equilibrio lineare (cenni)

Trasmissione del calore (cenni)

 

Utilizzo di filmati di esperimenti (in prevalenza da internet).


Prerequisiti

Analisi matematica (derivate, serie ed integrali), fisica e chimica. Saper utilizzare fogli elettronici (ad es. Excel), meglio ancora Matlab o Mathematica o software simili.


Modalità di valutazione

La valutazione dell'allievo avviene nel seguente modo:

  • 2 prove scritte (prima e seconda parte del programma) con le quali si richiede all'allievo/a di saper risolvere esercizi numerici;
  • 1 prova orale con la quale si verifica il grado di comprensione e di apprendimento dei principi e delle leggi della chimica fisica.

La prova in itinere è relativa alla prima parte del programma.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaD.K Kondepudi e I. Prigogine, Modern Thermodynamics: From Heat Engines to Dissipative Structures, Editore: John Wiley & Sons Inc, Anno edizione: 2014, ISBN: 111837181X
Note:

prima edizione 1998 seconda edizione 2014

Risorsa bibliografica facoltativaI Prigogine e D. Kondepudi, Termodinamica. Dai motori termici alle strutture dissipative, Editore: Boringhieri, Anno edizione: 2002, ISBN: 978-8833956923
Note:

E' la traduzione della prima edizione del testo in inglese

Risorsa bibliografica facoltativaD.Ragone, Termodinamica dei materiali, Editore: Casa Editrice Ambrosiana, Anno edizione: 2003
Risorsa bibliografica facoltativaD.Ragone, Termodinamica dei materiali, Volume II, Editore: Casa Editrice Ambrosiana, Anno edizione: 2011
Risorsa bibliografica facoltativaD.R.Gaskell, Introduction to the Thermodynamics of Materials, Editore: Taylor & Francis Group, Anno edizione: 2003
Risorsa bibliografica facoltativaN.A. Gokcen e R.G. Reddy, Thermodynamics , Editore: Plenum Press, Anno edizione: 1996, ISBN: 03-06-45380-0
Note:

seconda edizione

Risorsa bibliografica facoltativaB.S. Bokstein, M.I. Mendelev, D.J.Srolovitz, Thermodynamics & Kinetics in Materials Science. A short course, Editore: Oxford University Press, Anno edizione: 2005, ISBN: 0198528043
Note:

prima edizione

Risorsa bibliografica facoltativaC.H.P. Lupis, Chemical Thermodynamics of Materials, Editore: Elsevier Science Ltd, Anno edizione: 1983, ISBN: 978-0444007797
Risorsa bibliografica facoltativaE. Machlin, An Introduction to Aspects of Thermodynamics and Kinetics Relevant to Materials Science, Editore: Elsevier Science, Anno edizione: 2007, ISBN: 9780080466156
Note:

Molto bello ma di difficile lettura. Adatto per studenti della magistrale

Risorsa bibliografica facoltativaIlya Prigogine, Le leggi del caos, Editore: Economica Laterza, Anno edizione: 2003, ISBN: 978-8842068839
Note:

Lettura interessante

Risorsa bibliografica facoltativaIlya Prigogine e Isabelle Stengers, Tra il tempo e l'eternità, Editore: Bollati Boringhieri, Anno edizione: 2014, ISBN: 978-8833925806
Note:

Lettura interessante

Risorsa bibliografica facoltativaIlya Prigogine e Isabelle Stengers, La nuova alleanza. Metamorfosi della scienza, Editore: Piccola biblioteca Einaudi, Anno edizione: 1999, ISBN: 978-8806153045
Note:

Lettura interessante

Risorsa bibliografica facoltativaLouis A Girifalco, Statistical Mechanics of Solids, Editore: Oxford University Press Inc, Anno edizione: 2005, ISBN: 978-0195167177
Note:

Molto bello. Per chi conosce già la termodinamica.

Risorsa bibliografica facoltativaRichard A Swalin, Thermodynamics of Solids, Editore: Jonh Wiley & Sons, Anno edizione: 1972, ISBN: 0-471-83854-3
Note:

Molto bello. Per chi conosce già la termodinamica.


Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
60:00
90:00
Esercitazione
40:00
60:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
03/12/2020