Il corso intende presentare una formulazione della termodinamica secondo una impostazione matematica che deriva dalla letteratura della cosiddetta “termodinamica razionale”. Le equazioni di bilancio e le equazioni costitutive sono trattate con modalità distinte, e si attribuisce al secondo principio il compito di fornire restrizioni sulle possibili equazioni costitutive.
Programma
Introduzione allo scambio di calore ed alla variabile temperatura. Descrizione macroscopica di sistemi uniformi monocomponente. Alcuni esempi di equazioni di stato. La potenza meccanica netta, e la sua dipendenza dal processo. Presentazione assiomatica della termodinamica secondo Planck. il primo principio. Definizioni e calcoli di capacità termiche. Trasformazioni adiabatiche. Le “macchine termiche”. Il secondo principio della termodinamica come generalizzazione di risultati sui cicli nelle macchine termiche. La procedura di Coleman e Noll per la deduzione delle conseguenze del secondo principio della termodinamica: restrizioni sulle equazioni costitutive. Applicazioni varie per sistemi reversibili ed irreversibili. Introduzione alla termodinamica dei sistemi non uniformi: le equazioni della termodinamica del continuo.
Risultati dell’apprendimento
attesi
Al termine dell’insegnamento, lo studente deve dimostrare di
conoscere e comprendere le problematiche relative alla descrizione di un problema di termodinamica attraverso strumenti matematici con particolare riguardo alle equazioni di bilancio e alle equazioni costitutive;
saper applicare le conoscenze acquisite impostando autonomamente un problema di termodinamica attraverso la sua modellizzazione e saper risolvere il modello derivato mediante gli opportuni metodi matematici;
saper comunicare in maniera chiara, rigorosa ed efficace idee e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti;
saper individuare i metodi più appropriati per analizzare e risolvere un problema inerente gli argomenti del corso e interpretare correttamente i risultati.
Risultati di apprendimento
che si intende verificare
Padronanza delle conoscenze, chiarezza nell’esposizione, rigore nell’uso del linguaggio, disinvoltura nell’uso delle nozioni acquisite.
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