Termodinamica

. - Termodinamica
PROF. ANTONIO BALLARIN DENTI
OBIETTIVO DEL CORSO
Il Corso intende presentare i principi di base ed alcune applicazioni significative
della Termologia e della Termodinamica. Sono inoltre dati alcuni elementi di teoria
cinetica dei gas e cenni di meccanica statistica.
PROGRAMMA DEL CORSO
– Temperatura e dilatazione termica. Principio zero della termodinamica.
Equilibrio termico e temperatura empirica. Leggi della dilatazione dei corpi.
Caratteristiche termometriche, punti fissi e scale di temperatura.
– Gas perfetti e reali all’equilibrio. Leggi di Boyle e di Gay-Lussac. Equazione
di stato dei gas perfetti. I gas reali e il loro comportamento. Equazione di Van
der Waals
– La teoria cinetica dei gas. Basi molecolari della pressione. Equazione di JouleClausius. Costante di Boltzmann. L’energia interna. Velocità molecolare e
libero cammino medio. Distribuzione di Maxwell-Boltzmann.
– Il calore. Calore e lavoro. Capacità termica e calore specifico. Temperatura di
equilibrio. Il potere calorifico. Propagazione del calore. Cambiamento di stato.
– Il primo principio della termodinamica. Sistemi termodinamici e loro
trasformazioni. Lavoro termodinamico. Energia interna. Primo principio della
termodinamica. Esperienza di Joule. Equivalente meccanico del calore.
Equilibrio termodinamico. Trasformazioni adiabatiche.
– Il secondo principio della termodinamica. Reversibilità ed irreversibilità.
Enunciati di Kelvin e di Clausius e loro equivalenza. Macchina di Carnot.
Teorema di Carnot. Temperatura termodinamica assoluta.
– Trasformazioni cicliche di un sistema termodinamico. Macchine termiche e
macchine frigorifere. Cicli termodinamici.
– La funzione di stato entropia. Teorema di Clausius. Entropia dei sistemi,
dell'ambiente, dell'universo. Principio di aumento dell’entropia. Entropia di un
gas ideale. Energia inutilizzabile. Interpretazione microscopica dell’entropia.
– I potenziali termodinamici. L’entalpia. L’energia libera di Helmholtz. L’energia
libera di Gibbs.
– I cambiamenti di stato. Sistemi termodinamici e diagrammi p-V-T. Transizioni
di fase. Calori latenti. L’equazione di Clapeyron. Regola delle fasi di Gibbs.
BIBLIOGRAFIA
P. MAZZOLDI - M. NIGRO - C. VOCI, Fisica, vol. 1 , EdiSES, Napoli.
G. BERNARDINI, Fisica Generale, Parte I, Libreria Eredi V. Veschi, Roma.
E. FERMI, Termodinamica, Ed. Boringhieri.
R.P. FEYNMAN - R.B. LEYGHTON - M. SANDS, La Fisica di Feynman, Vol. 1, Zanichelli, Bologna.
Appunti delle lezioni di A. Ballarin Denti (reperibili sul sito web del Dipartimento)
DIDATTICA DEL CORSO
Il corso si articola in lezioni ed esercitazioni in aula.
METODO DI VALUTAZIONE
Comprende una prova scritta (esercizi di termologia e di termodinamica) ed una prova
orale.
AVVERTENZE
Il Prof. Antonio Ballarin Denti riceve le due ore successive ad ogni lezione oltre a
martedi e giovedì pomeriggio nello studio, presso il Dipartimento di Matematica e Fisica.