Termodinamica
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire conoscenze dei principi base della Termodinamica, e del significato di alcune grandezze fondamentali, fra cui calore, temperatura, energia interna, entropia e funzioni termodinamiche. Scopo del corso è anche quello di mostrare l'applicazione della termodinamica a sistemi notevoli, descrivere i modelli elementari per le transizioni di fase e introdurre le basi della meccanica statistica classica.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento lo studente avrà acquisito le seguenti abilità:
- conoscerà i principi della Termodinamica;
- saprà applicare i concetti e le tecniche acquisite a sistemi notevoli;
- sarà in grado di impostare e risolvere problemi tipici di sistemi termodinamici;
- saprà applicare in modo adeguato le funzioni termodinamiche;
- sarà in grado di analizzare le transizioni di fase con i potenziali termodinamici;
- saprà applicare i concetti basilari della meccanica statistica classica.
- conoscerà i principi della Termodinamica;
- saprà applicare i concetti e le tecniche acquisite a sistemi notevoli;
- sarà in grado di impostare e risolvere problemi tipici di sistemi termodinamici;
- saprà applicare in modo adeguato le funzioni termodinamiche;
- sarà in grado di analizzare le transizioni di fase con i potenziali termodinamici;
- saprà applicare i concetti basilari della meccanica statistica classica.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
CORSO A
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
0. Elementi di fluidostatica e fluidodinamica
1. Il principio zero della termodinamica
2. La dilatazione termica
3. Il calore
4. La teoria cinetica dei gas
5. Il primo principio della termodinamica
6. I gas ideali
7. Il trasferimento di calore
8. Il secondo principio della termodinamica
9. L'entropia
10. L'equazione di Boltzmann
11. I gas reali
12. I potenziali termodinamici
13. La meccanica statistica
14. La costante dell'entropia
15. I postulati fondamentali della termodinamica
16. Le transizioni di fase
Il programma dettagliato è reperibile sul sito Ariel dedicato (https://myariel.unimi.it/course/view.php?id=1714).
1. Il principio zero della termodinamica
2. La dilatazione termica
3. Il calore
4. La teoria cinetica dei gas
5. Il primo principio della termodinamica
6. I gas ideali
7. Il trasferimento di calore
8. Il secondo principio della termodinamica
9. L'entropia
10. L'equazione di Boltzmann
11. I gas reali
12. I potenziali termodinamici
13. La meccanica statistica
14. La costante dell'entropia
15. I postulati fondamentali della termodinamica
16. Le transizioni di fase
Il programma dettagliato è reperibile sul sito Ariel dedicato (https://myariel.unimi.it/course/view.php?id=1714).
Prerequisiti
Conoscenza della meccanica classica e degli argomenti trattati negli insegnamenti di Analisi Matematica I e II.
Metodi didattici
Lezioni ed Esercitazioni.
Materiale di riferimento
Dispense del corso:
-S. Olivares, Appunti di Termodinamica (Milano University Press)
Il file pdf è scaricabile gratuitamente da https://libri.unimi.it/index.php/milanoup/catalog/book/127)
Materiale di approfondimento:
- E. Fermi, Termodinamica.
- M. Planck, Treatise on Thermodynamics.
- P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica Vol. 1.
- H. Callen, Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics.
- Il materiale per l'insegnamento (slides, appunti,...) è reperibile sul sito myAriel (https://myariel.unimi.it/course/view.php?id=1714).
-S. Olivares, Appunti di Termodinamica (Milano University Press)
Il file pdf è scaricabile gratuitamente da https://libri.unimi.it/index.php/milanoup/catalog/book/127)
Materiale di approfondimento:
- E. Fermi, Termodinamica.
- M. Planck, Treatise on Thermodynamics.
- P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica Vol. 1.
- H. Callen, Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics.
- Il materiale per l'insegnamento (slides, appunti,...) è reperibile sul sito myAriel (https://myariel.unimi.it/course/view.php?id=1714).
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'apprendimento verrà verificato mediante una prova scritta della durata di circa un paio di ore in cui si richiede di risolvere i problemi di Termodinamica proposti applicando i concetti e la metodologia appresa durante l'insegnamento. Superata la prova scritta, si accede all'esame orale finale, che consiste in un colloquio di circa mezz'ora in cui vengono discussi eventuali passaggi non chiari degli scritti e lo studente deve mostrare di avere acquisito i concetti fondamentali della Termodinamica e il loro significato fisico.
La prova scritta sarà comune alle due edizioni dell'insegnamento, mentre la prova orale verrà in genere sostenuta con il docente specifico di ogni insegnamento. Durante gli esami scritti e orali si valuterà la correttezza dell'approccio e della metodologia, ma anche il senso critico mostrato dallo studente.
La prova scritta sarà comune alle due edizioni dell'insegnamento, mentre la prova orale verrà in genere sostenuta con il docente specifico di ogni insegnamento. Durante gli esami scritti e orali si valuterà la correttezza dell'approccio e della metodologia, ma anche il senso critico mostrato dallo studente.
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE - CFU: 3
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 3
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 3
Esercitazioni: 24 ore
Lezioni: 32 ore
Lezioni: 32 ore
Docente:
Olivares Stefano
CORSO B
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
0. Elementi di fluidostatica e fluidodinamica
1. Il principio zero della termodinamica
2. La dilatazione termica
3. Il calore
4. La teoria cinetica dei gas
5. Il primo principio della termodinamica
6. I gas ideali
7. Il trasferimento di calore
8. Il secondo principio della termodinamica
9. L'entropia
10. L'equazione di Boltzmann
11. I gas reali
12. I potenziali termodinamici
13. La meccanica statistica
14. La costante dell'entropia
15. I postulati fondamentali della termodinamica
1. Il principio zero della termodinamica
2. La dilatazione termica
3. Il calore
4. La teoria cinetica dei gas
5. Il primo principio della termodinamica
6. I gas ideali
7. Il trasferimento di calore
8. Il secondo principio della termodinamica
9. L'entropia
10. L'equazione di Boltzmann
11. I gas reali
12. I potenziali termodinamici
13. La meccanica statistica
14. La costante dell'entropia
15. I postulati fondamentali della termodinamica
Prerequisiti
Meccanica, Analisi Matematica 1 e 2.
Metodi didattici
32 ore di lezioni teoriche frontali e 24 ore di esercitazioni.
Materiale di riferimento
S. Rosati, Fisica generale
S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni, Fisica generale - Termodinamica e Fluidi
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica Vol. 1
H. Callen, Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics (in inglese)
E. Fermi, Termodinamica
S. Olivares, Appunti di Termodinamica
(Il file pdf è scaricabile gratuitamente da https://libri.unimi.it/index.php/milanoup/catalog/book/127)
R. P. Feynmann, Lectures on Physics (in inglese)
B. Diu et al. Thermodynamique (in francese)
M. W. Zemansky, R.H. Dittman, Heat and Thermodynamics (in inglese)
M. Alonso, E. J. Finn, Fundamental University Physics III - Quantum and statistical physics (in inglese)
S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni, Fisica generale - Termodinamica e Fluidi
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica Vol. 1
H. Callen, Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics (in inglese)
E. Fermi, Termodinamica
S. Olivares, Appunti di Termodinamica
(Il file pdf è scaricabile gratuitamente da https://libri.unimi.it/index.php/milanoup/catalog/book/127)
R. P. Feynmann, Lectures on Physics (in inglese)
B. Diu et al. Thermodynamique (in francese)
M. W. Zemansky, R.H. Dittman, Heat and Thermodynamics (in inglese)
M. Alonso, E. J. Finn, Fundamental University Physics III - Quantum and statistical physics (in inglese)
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Prova scritta con 3 problemi aperti di circa due ore più prova orale consistente in un colloquio di circa mezz'ora. Nelle prove lo studente deve dimostrare di avere acquisito familiarità con i concetti fondamentali introdotti durante il corso e di saperli applicare per risolvere problemi specifici di termodinamica.
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE - CFU: 3
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 3
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 3
Esercitazioni: 24 ore
Lezioni: 32 ore
Lezioni: 32 ore
Docente:
Grillo Claudio
Docente/i
Ricevimento:
Venerdì, 14:30-17:30 (su appuntamento)
Dipartimento di Fisica, via Giovanni Celoria, 16, 20133 Milano
Ricevimento:
su appuntamento via e-mail
Stanza A/5/C8 - V piano edificio LITA c/o Dipartimento di Fisica (via Celoria, 16 - 20133 Milano)