Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti del secondo anno i concetti e le nozioni di base per lo studio delle variazioni energetiche che accompagnano le reazioni chimiche e i passaggi di stato (trasformazioni di fase) che rappresentano, in termini pratici, la maggior parte dell'utilizzo dell'energia nella società industrializzata. L'aspetto principale dell'insegnamento riguarda l'individuazione delle condizioni chimiche e fisiche nelle quali le suddette trasformazioni avvengono sia per ottenere, con la massima resa possibile, i prodotti delle reazioni stesse sia per ottenere energia o nella forma di calore (reazioni di combustione) o nelle forme di energia elettrica (generatori elettrochimici) e di energia meccanica (motori). Una prima parte del corso riguarderà la trattazione generale della termodinamica, con l'introduzione al calcolo dell'energia libera di Gibbs e del potenziale chimico di una specie, cui seguirà lo studio delle condizioni di equilibrio dei sistemi chimici con particolare riferimento alle reazioni chimiche ed agli equilibri dei sistemi eterogenei.

Al termine del corso lo studente dovrà avere la capacità di impostare ed eseguire il calcolo del lavoro e del calore nella evoluzione di un sistema con e senza reazione chimica e di effettuare l'analisi del bilancio energetico.
Sarà in grado di eseguire il calcolo delle condizioni di equilibrio per un sistema ideale con e senza reazione chimica. Dovrà conoscere, in termini generali, il comportamento di un sistema reale per valutarne lo scostamento dall'idealità, dimostrando di saper valutare i valori delle fugacità e delle attività dei componenti. Sarà in grando di comprendere ed utilizzare i diagrammi di stato come supporto conoscitivo indispensabile per lo studio dei materiali e di alcuni processi chimico-fisici. Dovrà inoltre saper affrontare i problemi della conversione dell'energia chimica in energia elettrica attraverso il confronto delle caratteristiche e delle prestazioni dei più importanti sistemi elettrochimici.

Lo studente deve possedere una buona cultura scientifica generale, con particolare riferimento alle conoscenze di base della Chimica, della Fisica e dell'Analisi matematica.