CHIMICA FISICA INDUSTRIALE
Anno accademico 2016/2017 - 2° anno
Docente: Orazio Gaetano PUGLISI
Crediti: 6
SSD: CHIM/02 - CHIMICA FISICA
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 118 di studio individuale, 32 di lezione frontale
Semestre: 2°
Crediti: 6
SSD: CHIM/02 - CHIMICA FISICA
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 118 di studio individuale, 32 di lezione frontale
Semestre: 2°
Obiettivi formativi
La reazione chimica e la fluidodinamica moderna.
Prerequisiti richiesti
Superamento degli esami di Matematica e di Fisica del 1° anno.
Frequenza lezioni
Fortemente suggerita.
Contenuti del corso
La reazione chimica e la Fluidodinamica moderna.
- Trasporto molecolare e diffusione, forze intermolecolari. Teoria cinetica dei processi di trasporto nei gas. Processi di trasporto nei liquidi. Processi di trasporto nei solidi.
- Trasferimento di momento
- Fluidi newtoniani e non newtoniani. Le equazioni del bilancio energetico: fluido ideale e fluido dissipativo. Il bilancio meccanico. Il Bilancio di massa e l’equazione della continuità. Le equazioni di Navier-Stokes.
- Cenni di geometria frattale: perimetro bagnato. Metodo di Buckingham delle costanti adimensionali. Diagramma di Moody. Regime laminare e turbolento, fenomeni di instabilità e leggi del caos.
- La fluidodinamica moderna. Metodi numerici e metodi empirici per la soluzione delle equazioni differenziali della Fluidodinamica moderna.
- trasferimento di calore. Conducibilità nei gas e nelle fasi condensate. Leggi di Fourier. Applicazioni.
- trasferimento di massa.
- La legge della continuità e leggi di Fick. Effetti di correlazione dei flussi ed equazioni fenomenologiche di Onsager. Trasferimento di massa e reazioni chimiche.
La reazione chimica ed il problema delle dimensioni di scala: Le Nanoscienze.
- Crescita dei materiali da fasi soprassature. Decomposizione spinodale e nucleazione e crescita. Metodologia di crescita degli strati attivi. Metodologia Czochralski.
- La superficie ed i bordi di grano come fase.
- La superficie ed i riarrangiamenti strutturali e composizionali: la ricostruzione superficiale e la segregazione superficiale. La termodinamica della segregazione superficiale.
- La scala dimensionale delle operazioni chimiche e le nanotecnologie.
- Esempi di modifiche a livello microscopico. La Litografia e la microlitografia: Resist positivi, resist negativi ed il meccanismo di immagazzinamento della informazione. Dose e Peso Molecolare.
Testi di riferimento
Lo studente è libero di scegliere qualunque libro di testo.
- L. Forni, I. Rossetti Fenomeni di Trasporto, Cortina Editore, Milano, 2009.
- C.O. Bennett, J.E. Meyers, Momentum, heat and mass transfer, Mc Graw - Hill, New York 1962.
- M. Shur, Introduction to Electronic Devices, J. Wiley & Sons 1996
- L.F. Thompson, C.G. Willson and M.I. Bowden, Introduction to Microlithography, ACS 219, American Chemical Society, Washington.1982.
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame orale.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Vedi: http://www.dipchi.unict.it/cat/docenti/puglisi-orazio-2/