Termodinamica

Fisica classe quarta A
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termodinamica
TITOLO MODULO
UNITA’
DIDATTICHE
OBIETTIVI DIDATTICI
OBIETTIVI COGNITIVI
PREREQUISITI
FINALITA’
TERMODINAMICA
A cura di
La termodinamica è fondamentale per la sua generalità. Da un punto di vista fisico
approfondisce il tema degli scambi energetici e delle trasformazioni e presenta una rilevanza
notevole nelle applicazioni offrendo buone opportunità per approfondimenti multidisciplinari
 Lavoro ed energia meccanica
 Elementi di statica e dinamica dei fluidi
 Elementi di calcolo integrale e di analisi matematica
Obiettivi trasversali:
 Acquisire abilità di studio
 relazionarsi in modo corretto all'interno dei gruppi
 comunicare in modo efficace
Obiettivi specifici:
 Distinzione tra calore e temperatura
 Calcolare il lavoro compiuto da un gas durante una trasformazione
 Descrivere il funzionamento di una macchina termica
 Determinare il rendimento di una macchina termica ideale
 Dare una rappresentazione grafica nel piano di clapeyron di una trasformazione
termodinamica
 Spiegare l’equivalenza tra gli enunciati di Kelvin e Clausius
 Conoscere il concetto di entropia e le sue variazioni
RIELABORARE, SINTETIZZARE E COMUNICARE GLI ARGOMENTI STUDIATI
U.D.1- TEMPERATURA
U.D.2- TEORIA CINETICA DEI GAS
U.D.3- IL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
U.D.4 - SECONDO PRINCIPIO DELLE TERMODINAMICA
U.D.5.-ENTROPIA
termodinamica
U.D.1- TEMPERATURA
 Descrizione macroscopica e microscopica
 Equilibrio termico, il principio zero della termodinamica
 Misura della temperatura
 La scala internazionale delle temperature
 Dilatazione termica dei gas,dei solidi e dei liquidi
U.D.2- TEORIA CINETICA DEI GAS
 gas perfetto: descrizione macroscopica e microscopica
 calcolo cinetico della pressione,
 interpretazione cinetica della temperatura
 cammino libero medio
 l’equazione di stato di Van der Waals per i gas reali
U.D.3-IL CALORE
 Il calore come forma di energia
 Quantità di calore e calore specifico
 Conduzione del calore
 Lavoro e calore
 I cambiamenti di stato
U.D.4- IL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
 Variabili e funzioni di stato
 Le trasformazioni termodinamiche
 Il lavoro meccanico compiuto da un sistema termodinamico
 Il primo principio della termodinamica
 Applicazioni del primo principio della termodinamica
U.D.4 - SECONDO PRINCIPIO DELLE TERMODINAMICA
 Le macchine termiche
 Gli enunciati di kelvin e clausius
 Il rendimento di una macchina termica
 trasformazioni reversibili e irreversibili
 il ciclo di Carnot
 il secondo principio della termodinamica
U.D.5.-ENTROPIA
 la disuguaglianza di Clausius
 la definizione macroscopica di entropia
 l’entropia in un sistema isolato
 l’entropia in un sistema non isolato
 il terzo principio della termodinamica
 l’equazione di Boltzmann
Scienze: i gas, la mole, il numero di Avogadro, masse atomiche e molecolari, cambiamenti di
stato, Chimica:cinetica delle reazioni e stati di equilibrio.
METODOLOGIA
CONTENUTI
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COLLEGAMENTI
Fisica classe quarta A
Le strategie didattiche che s'intendono adottare nel complesso sono: lezione frontale,
letture guidate del libro di testo, discussione in classe (lezione interattiva), lavoro di gruppo.