Obiettivi Formativi

Approfondire ed espandere la conoscenza di base della struttura formale della termodinamica di equilibrio; generalizzare i suoi principi costitutivi per descrivere i fenomeni irreversibili che si verificano in condizioni di equilibrio locale.

Learning Goals

Deepen and expand the basic knowledge of the formal structure of equilibrium thermodynamics; generalize its constitutive principles to deal with irreversible phenomena occurring under conditions of local equilibrium.

Metodi didattici

Lezioni frontali

Teaching Methods

Frontal lectures

Prerequisiti

Conoscenze di base delle leggi termodinamiche dei sistemi macroscopici all'equilibrio e di fisica statistica.

Prerequisites

Basic knowledge of the thermodynamic laws of macroscopic systems at equilibrium and of statistical physics.

Verifiche dell'apprendimento

Colloquio orale

Assessment

Oral exam

Programma del Corso

- Richiami di termodinamica dei sistemi all’equilibrio: problema generale della termodinamica; postulati fondamentali; struttura formale della teoria; rappresentazioni dell’energia e dell’entropia; potenziali termodinamici generalizzati; fluttuazioni termodinamiche e criteri di stabilità. - Termodinamica dei sistemi fuori dall’equilibrio: equilibrio locale; equazioni di bilancio della massa, dell’energia e dell’entropia. - Equazioni fenomenologiche dei processi irreversibili nel regime lineare: equazioni di trasporto e coefficienti cinetici; affinità e flussi; regressione delle fluttuazioni e teorema di Onsager; simmetrie dei processi irreversibili; applicazioni (legge di Fick, diffusione del calore, effetti termoelettrici e termomeccanici). - Stati stazionari e teorema di minima produzione dell’entropia. - Cenni sulla termodinamica dei sistemi lontani dall’equilibrio.

Course Syllabus

- Fundamentals of equilibrium thermodynamics: General problem of thermodynamics; basic postulates; formal structure of the theory; entropy and energy representations; generalised thermodynamic potentials; thermodynamic fluctuations and stability criteria. - Thermodynamics of systems out of equilibrium: Local equilibrium; balance equations of mass, energy and entropy. - Phenomenological equations of irreversible processes in the linear regime: Transport equations and kinetic coefficients; affinities and fluxes; regression of fluctuations and Onsager theorem; symmetries of irreversible processes; applications (Fick law, heat diffusion, thermoelectric and thermomechanical effects). - Stationary states and theorem of minimum entropy production. - Basic notions on the thermodynamics of systems far from equilibrium.