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Termodinamica e Fisica Statistica
( 25 Moduli )

modulo #1
Introduzione alla termodinamica
Panoramica della termodinamica, importanza e rilevanza
modulo #2
Sistemi e proprietà termodinamiche
Definizione di sistemi termodinamici, tipi di sistemi e proprietà termodinamiche
modulo #3
Legge zero della termodinamica
Temperatura e concetto di equilibrio termico
modulo #4
Prima legge della termodinamica
Conservazione dell'energia, energia interna, lavoro e calore
modulo #5
Energia interna ed entalpia
Definizioni, relazioni e applicazioni
modulo #6
Calori specifici e capacità termiche
Misurazione delle capacità termiche, delle capacità termiche molari e dei calori latenti
modulo #7
Processi isotermici e adiabatici
Lavoro e trasferimento di calore nei processi isotermici e adiabatici
modulo #8
Ciclo di Carnot ed efficienza
Motore termico ideale, ciclo di Carnot ed efficienza massima
modulo #9
Seconda legge della termodinamica
Introduzione all'entropia, alla spontaneità e alla freccia del tempo
modulo #10
Entropia e disordine
L'entropia come misura del disordine, espressione di Boltzmann
modulo #11
Variazioni di entropia ed equilibrio
Variazioni di entropia nei processi reversibili e irreversibili
modulo #12
Meccanica statistica: introduzione
Approccio microscopico alla termodinamica, medie d'insieme
modulo #13
Insieme microcanonico
Sistemi isolati, autostati di energia e concetto di temperatura
modulo #14
Insieme canonico
Sistemi in contatto termico, distribuzione di Boltzmann e funzioni di partizione
modulo #15
Insieme gran canonico
Sistemi aperti, potenziale chimico e fluttuazioni del numero di particelle
modulo #16
Potenziali termodinamici
Energie libere di Helmholtz e Gibbs, relazioni di Maxwell
modulo #17
Transizioni di fase e fenomeni critici
Caratterizzazione delle transizioni di fase, esponenti critici e universalità
modulo #18
Gas ideali e gas reali
Comportamento dei gas ideali, deviazioni ed equazioni di stato
modulo #19
Statistica di Fermi-Dirac e Bose-Einstein
Fermioni e bosoni, statistica quantistica e applicazioni
modulo #20
Radiazione del corpo nero
Legge di Planck, densità di radiazione e legge di Stefan-Boltzmann
modulo #21
Reazioni chimiche ed equilibrio
Potenziale chimico, velocità di reazione e costanti di equilibrio
modulo #22
Termodinamica di non equilibrio
Processi irreversibili, produzione di entropia e relazioni di Onsager
modulo #23
Metodi computazionali in fisica statistica
Simulazioni Monte Carlo, dinamica molecolare e campionamento dell'importanza
modulo #24
Applicazioni della termodinamica e della fisica statistica
Biologia, scienza dei materiali e applicazioni ingegneristiche
modulo #25
Riepilogo e conclusione del corso
Pianificare i prossimi passi nella carriera in Termodinamica e Fisica Statistica


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