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Sistemi multicomponenti e diagrammi di fase.

Proprietà specifiche e proprietà parziali di sistemi semplici multicomponenti in stati di equilibrio stabile. Potenziali chimici, pressione parziale, miscele ideali di Gibbs-Dalton e di Amagat-Leduc, pressione osmotica, miscele nonideali, relazioni di Duhem-Margules, coefficienti di attività e fugacità, volume, entalpia e entropia di miscelamento, lavoro minimo di separazione e massimo di miscelamento, stati bifase liquido-vapore e solido-liquido per miscele, effetto Poynting, legge di Raoult, innalzamento ebullioscopico e abbassamento crioscopico per miscele ideali e nonideali, diagrammi di fase, tensione superficiale, bolle, gocce, relazione di Kelvin-Helmholtz, stabilità.

Equilibri chimici e combustione.

Stechiometria, coordinata di reazione, reazioni multiple, bilanci di energia ed entropia per reattore chiuso e aperto stazionario, cella elettrolitica, reazioni di formazione, combustione di idrocarburi, calcolo della temperatura di fiamma, equilibrio chimico, derivazione delle condizioni necessarie per l'equilibrio chimico, ipotesi di base della cinetica chimica.

Teoria dei fenomeni irreversibili e relazioni di Onsager.

Modello fondamentale per lo studio dei fenomeni di nonequilibrio, relazioni fra flussi e gradienti, relazioni di reciprocità di Onsager, effetto Righi-Leduc, potenziale elettrochimico, effetti termoelettrici Seebek (termocoppia) e Peltier, effetti termodiffusivi.

Cenni di teoria cinetica e termodinamica quantistica.

Entropia e disordine, cenni di teoria molecolare e quantistica, probabilità quantistiche, indeterminazione, distribuzioni di Boltzmann, Bose-Einstein e Fermi-Dirac, distribuzione Maxweliana di velocità per un gas, equazione di Boltzmann.

Cenni sulla descrizione dei fenomeni di interfaccia

Teorie di van der Waals e Gibbs per la descrizione delle proprietà di equilibrio e nonequilibrio di interfacce liquido-liquido e liquido-vapore.

Richiami di termodinamica per l'energetica

Il corso inizia con un ripasso dei fondamenti di termodinamica con particolare attenzione alle definizione dei concetti di base come l'entropia. Prosegue con approfondimenti sui concetti di exergia e sul problema della corretta allocazione dei consumi di fonti energetiche primarie negli impianti di cogenerazione.