FINALITA'

Il corso istituzionale di Termodinamica è finalizzato all'apprendimento dei concetti di base della termodinamica classica di equilibrio. Tuttavia, molti processi termodinamici decorrono in condizioni tali da impedire al sistema di raggiungere condizioni di equilibrio. Esempi di processi di questo genere sono la diffusione di calore tra due termostati, ovvero tra due corpi la cui temperatura sia fissata. L'obiettivo del percorso è di fornire un quadro concettuale della termodinamica dei sistemi fuori equilibrio, con esempi di applicazioni notevoli.

CONTENUTI

1. Termodinamica di non equilibrio: Concetti di base; ipotesi di equilibrio locale; bilancio entropico; equazioni di evoluzione; stati stazionari; applicazioni alla conduzione del calore e al trasporto di massa. Fenomeni di trasporto accoppiati: effetti termoelettrici; termodiffusione; diffusione attraverso una membrana.
2. Macchine termiche irreversibili: Termodinamica delle macchine termiche operanti a potenza non nulla: ciclo di Carnot e modello di Curzon-Ahlborn; motori termici eso- ed endo-reversibili. La sostenibilità dal punto di vista termodinamico.
3. Cenni ai sistemi dinamici: Reazioni chimiche e macchine molecolari: reazioni chimiche singole e accoppiate; reazioni chimiche, trasporto di massa e macchine molecolari; reazioni autocatalitiche e diffusione; morfogenesi. Instabilità e formazione di strutture: instabilità chimiche e morfogenesi spazio-temporale in sistemi eterogenei; strutture di Turing.