CHIMICA FISICA DEI SISTEMI ECOLOGICI

Insegnamento
CHIMICA FISICA DEI SISTEMI ECOLOGICI
Insegnamento in inglese
PHYSICAL CHEMISTRY OF ECOLOGICAL SYSTEMS
Settore disciplinare
CHIM/02
Corso di studi di riferimento
SCIENZE AMBIENTALI
Tipo corso di studio
Laurea Magistrale
Crediti
3.0
Ripartizione oraria
Ore Attività frontale: 24.0
Anno accademico
2020/2021
Anno di erogazione
2021/2022
Anno di corso
2
Lingua
ITALIANO
Percorso
PERCORSO COMUNE

Descrizione dell'insegnamento

Il programma dell'insegnamento è provvisorio e potrebbe subire delle modifiche

Si richiedono nozioni di base di chimica-fisica e di matematica.

Termodinamica delle trasformazioni irreversibili in sistemi chiusi, aperti e in sistemi sottoposti a flussi di energia. Formazione di strutture ordinate in sistemi complessi come necessità termodinamica. Esempi notevoli: l'evoluzione biologica, il sistema preda-predatore, la propagazione di un virus in una popolazione. 

Il modulo di Chimica Fisica dei sistemi ecologici si propone di fornire i metodi chimico-fisici per valutare l’evoluzione di sistemi complessi, tra i quali principalmente sistemi ecologici, lontani dall’equilibrio, condizione questa necessaria alla nascita di strutture complesse ed organizzate.

3 CFU di lezioni frontali

Il conseguimento dei crediti attribuiti all’insegnamento è ottenuto mediante prova orale con votazione finale in trentesimi ed eventuale lode.

I sistemi ecologici come sistemi termodinamici. Irreversibilità dei processi naturali. Ruolo della funzione di stato entropia nell’evoluzione degli ecosistemi. Postulati fondamentali della termodinamica irreversibile. Sistemi lontani dall’equilibrio in regime lineare e non lineare. Flussi, forze ed equazioni fenomenologiche. Stati stazionari. Criteri di stabilità degli stati stazionari. Le equazioni che governano l'evoluzione di un sistema ecologico. Esempi di modelli differenziali nelle scienze biomediche. Le cellule come sistemi aperti lontani dall’equilibrio. Aspetti termodinamici della bioenergetica. Il modello ecodinamico. Neghentropia. Catene neghentropiche e limitazioni termodinamiche allo sfruttamento delle risorse. Dissipazione e degradazione dell’energia. Effetto serra.

Elementi di chimica fisica, Julio De Paula, Peter William Atkins, Editore:Zanichelli

Termodinamica. Dai motori termici alle strutture dissipative, Dilip Kondepudi, Ilya Prigogine, Bollati Boringhieri

Materiale didattico fornito a lezione dal docente