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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
CHIMICA
Insegnamento
PHYSICAL CHEMISTRY OF FLUIDS
SCP9087658, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
CHIMICA
SC1169, ordinamento 2018/19, A.A. 2019/20
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Curriculum Percorso Comune
Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese PHYSICAL CHEMISTRY OF FLUIDS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Scienze Chimiche
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile ALBERTA FERRARINI CHIM/02
Altri docenti GIORGIO MORO CHIM/02

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Discipline chimiche inorganiche e chimico-fisiche CHIM/02 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2018

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenze di matematica: espansione di serie di potenze, derivate, integrali.
Termodinamica: principi, potenziali termodinamici.
Meccanica quantistica: equazione di Schroedinger, funziona d'onda, modello della particella nella scatola.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti di base e gli strumenti metodologici per l’interpretazione delle proprietà di fluidi, focalizzandosi in particolare sulla soft matter. Questo termine indica sistemi di tipo diverso (colloidi, soluzioni macromolecolari, cristalli liquidi, polimeri, emulsioni, membrane, ...) che sono largamente usati nella vita quotidiana e nell’industria e rappresentano la gran parte dei costituenti della materia vivente. Il comportamento di questi sistemi complessi può essere compreso utilizzando modelli relativamente semplici, basati su concetti rilevanti in considerazione delle scale dei tempi e delle lunghezze in gioco. Nel corso si discuteranno i modelli e gli esperimenti che permettono di comprendere le transizioni di fase, l’organizzazione e le proprietà dei sistemi e di metterle in relazione con la struttura e le interazioni a livello microscopico.
Modalita' di esame: Esame orale con almeno due domande aperte, che permettano allo studente di usare i concetti e i metodi acquisiti nelle due parti del corso.
Criteri di valutazione: Si valuterà la capacità dello studente di applicare i concetti e metodi sviluppati nel corso in modo consapevole e autonomo.
Contenuti: Nella prima parte del corso verranno introdotti concetti e metodi di termodinamica statistica (distribuzioni statistiche, funzioni di partizione e grandezze termodinamiche). A livello applicativo si esamineranno le fluttuazioni di grandezze su scala microscopica e molecolare, le correlazioni intermolecolari e le proprietà termodinamiche di liquidi semplici.
Nella seconda parte del corso, utilizzando i concetti e metodi sviluppati nella prima parte, si tratteranno argomenti quali:
- Colloidi e sistemi dispersi e supramolecolari: interazioni efficaci (forze entropiche e di van der Waals, teoria di Poisson-Boltzmann, teoria DLVO), modulazione delle interazioni attrattive (diagrammi di fase di colloidi e di soluzioni di proteine).
- Polimeri: proprietà conformazionali ed elastiche di polimeri (modelli di freely-jointed e worm-like chain) e loro determinazione sperimentale (misure di fluttuazioni di forma e stiramento di singolo polimero); separazione di fase liquido-liquido (teoria di Flory-Huggins); transizione coil-globulo.
- Sistemi anisotropi: cristalli liquidi, membrane lipidiche.
Nel corso si accennerà anche ai metodi sperimentali usati per determinare struttura e ordine di fluidi, con particolare riferimento a tecniche di microscopia e scattering ed esperimenti di singola molecola.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il materiale didattico, dispense e copie di dipositive, verrano resi disponibili sui siti web dei docenti.
Testi di riferimento:
  • J.-P. Hansen , I. R. McDonald, Theory of Simple Liquids with Applications to Soft Matter. Oxford: Academic Press, 2013. (testo generale, di eventuale consultazione su argomenti specifici)
  • D. Chandler, Introduction to Modern Statistical Mechanics. New York: Oxford University Press, 1987. (testo di base di meccanica statistica) Cerca nel catalogo
  • R. A. L. Jones, Soft Condensed Matter. Oxford: OUP, 2002. Cerca nel catalogo
  • R. Piazza, Soft Matter. The Stuff That Dreams Are Made of. Dordrecht: Springer, 2011. (testo di tipo divulgativo) Cerca nel catalogo
  • I. W. Hamley, Introduction to Soft Matter, Synthetic and Biological Self-assembling Materials. Chichester: Wiley, 2007. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Interactive lecturing
  • Questioning
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Uguaglianza di genere Ridurre le disuguaglianze