Ateneo - UPO

Il corso prevede l'introduzione principali concetti di termodinamica classica necessari alla definizione del concetto di energia e della spontaneità delle reazioni chimiche e trasformazioni fisiche. Verranno trattati i principali processi chimico-fisici rilevanti per la dinamica del clima e dell'ambiente con particolare attenzione all'impatto della produzione e stoccaggio di energia sui cambiamenti climatici.

Appunti forniti dal docente;
P.W. Atkins e J. De Paula, Chimica Fisica, Zanichelli
Colin Baird, Chimica Ambientale, Zanichelli.
B. J. Finlayson-Pitts e J. N. Pitts, Atmospheric Chemistry, John Wiley and Sons.

Il corso si articola in lezioni frontali in cui verranno insegnati a* student* i principi fondamentali che governano le proprietà ed il comportamento della materia mediante un approccio macroscopico/ fenomenologico ma anche microscopico. Vengono forniti gli strumenti interpretativi necessari alla comprensione del problema ambientale ed energetico e alla valutazione delle sue possibili soluzioni.

Conoscenze derivanti dai corsi di base di Chimica Generale.

Lezioni frontali in aula, esercitazioni guidate ed eseguite da* student*, sessioni di discussione collegiale. Durante il corso le/gli student* verranno stimolat* ad interagire con il docente e la risoluzione di esercizi in sessioni collegiali permetterà di stimolare l’applicazione delle conoscenze, le capacità di apprendere e l’autonomia di giudizio.

Le lezioni teoriche prevedono molti esempi pratici. Specie per la parte di termodinamica le/gli student* sono chiamat* a svolgere esercizi alla lavagna ed a discutere dei risultati collegialmente. Sarà richiesta l'elaborazione di un breve seminario per approfondire le tematiche ambientali ed energetiche. Le/gli student* con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi a* student* e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizistudentidisabili-e-dsa. Le/gli student* con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

The evaluation of the preparation will take place with an oral test. Sufficiency is achieved by showing basic knowledge and skills on the topics covered in the course and possessing an adequate vocabulary. Excellence is achieved by demonstrating an in-depth knowledge of the topics required in the oral exam and demonstrating a critical sense. The oral exam consists of some questions on the various topics covered, with the aim of evaluating in an extensive and in-depth way the candidate's preparation, critical sense and ability to learn. The students' communication skills will be assessed during the oral exam in relation to the language used by the students to answer the various questions asked.

Fondamenti della termodinamica classica e delle sue applicazioni in situazioni reali. In dettaglio verranno trattati: richiami dei principi della termodinamica classica; funzioni di energia interna, entalpia ed entropia. Termochimica. Funzioni di Helmholtz e Gibbs. Cambiamenti di fase e trasformazioni fisiche. Diagrammi di fase. Reazioni chimiche ed equilibrio chimico. Introduzione alle problematiche di tipo ambientale: il problema dell'Inquinamento antropogenico e deplezione dello strato di ozono, interazione radiazione-materia, effetto serra e modelli di bilancio energetico, il concetto di aerosol troposferico. Le principali fonti di energia non rinnovabili e loro impatto sull'ambiente. Fonti energetiche rinnovabili: radiazione solare e processi termici, fotosintesi e biomasse, effetto fotovoltaico, energia nucleare.

Conoscenza e comprensione: conoscenza dei principi e dei metodi di base della Termodinamica Classica; conoscenza delle principali funzioni di stato e delle loro relazioni, del calcolo di calore, lavoro e efficienza; conoscenza del concetto e dell’utilizzo del potenziale chimico, anche in relazione alle leggi dell’equilibrio chimico; applicazione a semplici problemi modello. Conoscenza dei principi di base degli effetti dell'inquinamento sull'ambiente. Comprensione dei principali effetti dell'attivita' umana sul clima terrestre con particolare attenzione alle fonti energetiche. Preparazione di base sulle diverse fonti energetiche e discussione dei vantaggi e degli svantaggi associati. Capacità di applicare la conoscenza e la comprensione: capacità di risolvere problemi fisici e chimici che coinvolgono leggi termodinamiche; abilità nel riconoscere e quantificare gli elementi legati alla termodinamica in problemi e processi complessi; capacità di utilizzare le conoscenze acquisite nel campo delle problematiche ambientali e dell'energia per comprendere dati simulati o inerenti a un problema reale. Autonomia di giudizio: capacità di analizzare con senso critico gli elementi legati alla termodinamica classica e agli aspetti energetici e ambientali trattati. Abilità comunicative: abilità di relazionare su argomenti scientifici, e in particolare chimico-fisici, in maniera precisa, concisa e chiara, sia per iscritto che oralmente. Viene valutato in sede di esame analizzando il linguaggio usato dagli studenti nel rispondere alle domande orali. Capacità di apprendimento: capacità di utilizzare il materiale didattico per uno studio critico e ragionato, anche per una successiva autonoma acquisizione di conoscenze superiori e per un aggiornamento continuo.