Perché studiare la termodinamica: conversione calore-lavoro, macchine termiche, fonti di energia e sfide contemporanee.
Dalla teoria del calorico all'entropia di Clausius: la lenta separazione tra calore e temperatura, e la nascita dei due principi.
Equilibrio, principio zero, pareti, variabili e funzioni di stato, trasformazioni quasi-statiche.
Lavoro, calore, energia interna e il primo principio.
Entropia, reversibilità e il secondo principio.
Relazioni fondamentali e potenziali termodinamici.
Calcolo differenziale, la trasformata di Legendre e i potenziali termodinamici.
Coefficienti calorimetrici, termoelastici ed equazioni di stato.
Diagrammi di fase, instabilità e il gas di Van der Waals.
Cicli ditermici, il ciclo di Carnot, rendimenti ed enunciati del secondo principio.
Le strutture geometriche alla base della termodinamica.
Informazione, entropia e i limiti della termodinamica classica.
Rendimento a potenza massima e motori termici reali.
Effetti termoelettrici e conversione di energia.
Fenomeni irreversibili e le relazioni di Onsager.
Applicazioni termodinamiche al sistema climatico terrestre.
Lavoro, calore ed entropia su scala quantistica.