Scheda programma d'esame
REOLOGIA DI SISTEMI COMPLESSI
(RHEOLOGY OF COMPLEX SYSTEMS)
ROBERTO MAURI
Anno accademico2018/19
CdSINGEGNERIA CHIMICA
Codice218II
CFU6
PeriodoSecondo semestre
LinguaInglese

ModuliSettoreTipoOreDocente/i
REOLOGIA DI SISTEMI COMPLESSIING-IND/24LEZIONI60
ROBERTO MAURI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

L'insegnamento si propone di fornire agli allievi una descrizione di processi irreversibili, estendendo a sistemi lontani dall'equilibrio i concetti introdotti in termodinamica, in modo da poterli applicare ai fenomeni di trasporto. In seguito, la termodinamica dei processi irreversibili viene applicata ai sistemi multifase multicomponenti reattivi, studiandone in particoilare le proprietà reologiche.

 

Knowledge

The objective of the course is to provide a general framework for the macroscopic description of irreversible processes by extending to systems out of equilibrium those thermodynamic concepts tyhat are generally associated with equilibrium states, so that we can apply them to transport phenomena. Then, we apply non-equilibrium thermodynamics to reacive, multicomponent and multiphase systems, determining, in particular, their rheological properties.

Modalità di verifica delle conoscenze

L'accertamento delle conoscenze dello studente si effettua con un esame orale, durante il quale lo studente deve dimostrare di conoscere gli argomenti trattati a lezione. La modalità di tale verifica consiste in una serie di domande e risposte e in una discussione, preceduta dalla presentazione orale di un elaborato, in cui lo studente deve approfondire un argomento a scelta assegnatogli dal docente. La durata complessiva dell'esame è di circa 40 minuti.

Assessment criteria of knowledge

The assessment of the students' knowledge is carried out during an oral exam, where the candidate must demonstrate to know the course material through a series of questions and answers, followed by an open ended discussion. This will follow a 20 minute oral presentation, where the candidate must examine in depth a subject chosen by him, together with the teacher. Overall, the exam will last about 40 minutes.

Capacità

Lo studente sara' in grado di applicare i principi della termodinamica dei processi irreversibili. Per far cio', gli si chiedera' di approfondire un argomento specifico di sua scelta, assegnatogli dal docente, esponendone i risultati in una presentazione orale di 20 minuti.

 

Skills

The student will be able to apply the concepts of irerversible thermodynamics. To do so, he will be asked to examine in depth a specific subject of his choice, in agreement with the teacher, presenting his results in a 20 minute seminar.

Modalità di verifica delle capacità

La verifica delle capacità si effettua durante l'esame orale quando, durante e dopo il seminario, il docente valuta la capacità dello studente di esporre il suo elaborato e rispondere alle domande con chiarezza e proprieta' di linguaggio.

Assessment criteria of skills

The assessment of the student's skill is carried out during the oral exam when, during and after the seminar, the instructor will evaluate the stdent's ability to present his results and answer all questions clearly and concisely.

Comportamenti

Saranno acquisite accuratezza e precisione nella raccolta e nella analisi dei dati necessari alla preparazione dell'elaborato finale e della presentazione orale.

Behaviors

The student will gain the ability to collect and organize efficiently the data that are necessary to prepare the final report and the 20 minute seminar.

Modalità di verifica dei comportamenti

Durante il seminario tenuto durante l'esame finale si richiede allo studente di riassumere i riultati ottenuti e presentarli in modo efficace.

Assessment criteria of behaviors

In the final report and during the 20 minute seminar the student is asked to summarize his results and present them effectively.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Gli studenti devono possedere nozioni di termodinamica e di fenomeni di trasporto acquisite durante il percorso di laurea triennale.

Prerequisites

The students must possess notions of thermodynamics and transport phenomena, acquired during their undergraduate program.

Indicazioni metodologiche

Le lezioni si svolgono frontalmente.

Il materiale didattico e le comunicazioni generali sul corso sono resi disponibili nel sito elearning.

Le interazioni personali tra singoli studenti e docente vengono gestite attraverso l'uso di ricevimenti e posta elettronica.

Teaching methods

The teaching method consists of a face-to-face delivery.

All teaching material is made available within the elearning site.

Student-instructor personal communications are carried out through emails and by face-to-face meetings.

Programma (contenuti dell'insegnamento)
  • Teoria delle fluttuazioni e l'ipotesi di reversibilita' microscopica.
  • Il principio di reciprocita' di Onsager e la teoria della fluttuazione dissipativa.
  • Equazioni di conservazione per sistemi multifase. La generazione di entropia.
  • Relazioni costitutive dei flussi diffusivi. La termodiffusione.
  • Modellazione dei flussi multifase utilizzando l'approccio "phase field".
  • Analisi alle scale multiple. La dispersione di Taylor.
  • Proprieta' efficaci di sistemi complessi: viscosita', conducibilita', permeabilita'.

 

Syllabus
  • Theory of fluctuations and the microscopic reversibility hypothesis.
  • Onsager's reciprocity principle of and the fluctuation-dissipation theory.
  • Balance equations for multiphase systems. Entropy generation.
  • The constitutive relations of diffusive fluxes. Thermodiffusion.
  • Modeling multiphase flows using the phase field approach.
  • Multiple scale analysis. Taylor dispersion.
  • Effective properties of complex systems: viscosity, conductivity, permeability.
Bibliografia e materiale didattico

Libro di testo:

  • R. Mauri, Non-Equilibrium Therodynamics in Multiphase Flows, Springer (2013).

Altro riferimento:

  • S.R. DeGroot and P. Mazur, Non-Equilibrium Thermodynamics, Dover (1961).
Bibliography

Textbook:

  • R. Mauri, Non-Equilibrium Thermodynamics in Multiphase Flows, Springer (2013).

Other reference book:

  • S.R. DeGroot and P. Mazur, Non-Equilibrium Thermodynamics, Dover (1961).
Indicazioni per non frequentanti

Studenti non frequentanti devono contattare il docente e concordare con lui gli argomenti di studio e quelli di approfondimento.

Non-attending students info

Non-attending students should contact the instructor and decide with him any variation in the syllabus, togeter with the subject of the final seminar.

Modalità d'esame

L'esame si compone di una prova orale e di una presentazione. La prova orale consiste in un colloquio di circa 20 in cui il docente si accerta che il candidadto abbia acquisito le conoscenze richieste e specificate nel programma. Nel seminario, della durata di circa 20 minuti, il candidato espone i risultati di una ricerca autonoma svolta intorno a un argomento assegnatogli dal docente, in cui deve dimostrare maturita' e autonomia nella ricerca delle fonti e nello sviluppo di un argomento di ricerca.

Assessment methods

The exam consists of an oral session, followed by a seminar. The former is a series of questions and answers of about 20 minutes, aimed at assessing that the student possesses all the notions listed in the syllabus. In the following 20 minute seminar, the candidate presents the results of an independent research on a chosen subject, where he must demonstrate maturity in data searching and in the development of an independent study.

Stage e tirocini

Non sono previsti stages nè tirocini.

Work placement

No stages are included.

Altri riferimenti web

Registro delle lezioni:

https://unimap.unipi.it/registri/registri.php?ri=009185&tmplt=principale.tpl&aa=2017

Additional web pages

Electronic register:

https://unimap.unipi.it/registri/registri.php?ri=009185&tmplt=principale.tpl&aa=2017

Ultimo aggiornamento 12/12/2018 17:35