Calore, lavoro, energia interna, entalpia, capacità termica, entropia, energia libera di Gibbs e di Helmholtz. Primo, secondo e terzo principio della termodinamica. Gas ideali e reali. Diagrammi di stato. Regola delle fasi. Equazione di Clausius-Clapeyron. Termochimica. Calorimetria. Il potenziale chimico. Transizioni di fase. Le soluzioni ideali. Le proprietà colligative. Equilibrio chimico, equazione di van't Hoff. La viscosità dei fluidi. Cenni di Cinetica. Esercitazioni di laboratorio.
"CHIMICA FISICA", P. Atkins, J. De Paula, Ed. Zanichelli
"CHIMICA FISICA", D.A. McQuarrie, J. D. Simon; Ed. Zanichelli
"SPONTANEAMENTE. ESERCIZI RISOLTI DI CHIMICA FISICA", P. Lo Nostro, N. Peruzzi; Ed. Firenze University Press
Obiettivi Formativi
Acquisire i concetti fondamentali della Chimica Fisica di base e della Cinetica, e apprendere l'approccio chimico-fisico al lavoro sperimentale.
Prerequisiti
Corsi vincolanti: nessuno
Corsi raccomandati: Matematica I, Fisica sperimentale, Chimica generale ed inorganica e Laboratorio di Chimica generale ed inorganica.
Metodi Didattici
Numero di ore relative alle attività in aula: 32
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): 24
Altre Informazioni
http://apple.csgi.unifi.it/principale.html
Modalità di verifica apprendimento
Prova scritta e prova orale finale.
Programma del corso
Primo principio della termodinamica, calore e lavoro; capacità termiche Cp e Cv. Funzioni di stato. Energia interna. Gas ideali. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Processi isotermi, isobari, isocori, adiabatici. Relazione di Meyer. Entalpia. Grandezze intensive ed estensive. I gas reali, equazione di van der Waals. Teoria cinetica di gas ideali. Sistemi aperti, chiusi, isolati; eterogenei ed omogenei; nozione di fase secondo Gibbs. Entropia. Secondo principio della termodinamica. Energia libera di Gibbs e di Helmoltz. Terzo principio della termodinamica. Diagrammi di stato. Diagrammi p-V, isoterma critica, campana di Andrews. Regola delle fasi di Gibbs. L'equazione dell'energia. L'equazione di Clausius-Clapeyron. L'equazione di Gibbs-Helmoltz. Leggi di Hess e Kirchhoff. Termochimica. Calorimetria. Il potenziale chimico. Potenziale chimico e transizioni di fase. Transizioni di fase del I e II ordine. Le soluzioni ideali. Le proprietà colligative. Legge di Raoult. Legge di Henry. Soluzioni elettrolitiche. Equilibrio chimico ed equazione di van't Hoff. La viscosità: flusso viscoso, legge di Poiseuille, dipendenza dalla temperatura, viscosimetri. Cenni di Cinetica Chimica: ordine di reazione, equazioni cinetiche, metodi cinetici.
Esercizi numerici di termodinamica.
Esperienze di laboratorio: indice di cristallinità di un polimero tramite DSC, studio cinetico di una reazione chimica, determinazione della viscosità di un liquido.