L.S.S. “R. Caccioppoli” di Napoli a.s. 2014-2015 Classe 4I Programma di Fisica Prof. Vacatello 1) Richiami di Meccanica: grandezze scalari e vettoriali, vettori, operazioni tra vettori, concetto di forza, interazioni fondamentali, forza gravitazionale, forza peso, forza elastica, reazioni vincolari, forze di attrito, principi della dinamica; lavoro di una forza, forze conservative e forze dissipative, energia cinetica, teorema delle forze vive, energia potenziale, energia meccanica, principio di conservazione dell’energia; quantità di moto, momento di una forza, momento angolare, principio di conservazione della quantità di moto, principio di conservazione del momento angolare. 2) Termometria: temperatura, equilibrio termico, principio zero della termodinamica, funzionamento del termometro, gradi centigradi, zero assoluto, gradi Kelvin, dilatazione termica lineare, coefficiente di dilatazione termica, dilatazione superficiale, dilatazione volumica, dilatazione termica dei gas. 3) Termodinamica: grandezze termodinamiche, pressione ed unità di misura, quantità di materia, numero di Avogadro, principio di Avogadro, sistemi termodinamici, stati termodinamici, equilibrio termodinamico, trasformazioni termodinamiche, piano di Clapeyron, trasformazioni reversibili ed irreversibili. 4) Gas perfetti: fasi della materia, gas perfetti e gas reali, equazione di stato dei gas perfetti, costante dei gas perfetti, trasformazioni isobare, trasformazioni isovolumiche, leggi di Gay-Lussac, trasformazioni isoterme, legge di Boyle, trasformazioni adiabatiche, trasformazioni cicliche.. 5) Calorimetria: energia termica, calore e lavoro, calore specifico, definizione di caloria, equivalente meccanico della caloria, capacità termica, grandezze intensive ed estensive, legge fondamentale della calorimetria, temperatura di equilibrio; calori specifici dei gas, fattore gamma, equazione di Mayer, legge di trasformazione per le adiabatiche. 6) Propagazione del calore: meccanismi di propagazione del calore, conduzione, legge di Fourier, conducibilità termica, convezione, moto convettivo, irraggiamento, emissività, costante di Stefan-Boltzmann; combustibili, potere calorifico. 7) Transizioni di fase: passaggi di stato, fusione e solidificazione, calore latente di fusione, vaporizzazione e condensazione, calore latente di vaporizzazione, sublimazione e brinamento, curve di riscaldamento e di raffreddamento, diagrammi di stato, punto triplo, temperatura critica, gas e vapori, curve di Andrews, evaporazione ed ebollizione, tensione di vapore saturo. 8) Primo principio della termodinamica: energia interna, funzioni di stato, convenzione sui segni di calore e lavoro, primo principio della termodinamica, applicazione del primo principio alle trasformazioni di un gas perfetto, calcolo del lavoro in una trasformazione termodinamica, energia interna di un gas perfetto, numero di gradi di libertà. 9) Secondo principio della termodinamica: macchine termiche, limiti alla convertibilità del calore in lavoro, enunciati del secondo principio della termodinamica, rendimento di una macchina termica, ciclo di Carnot, teorema di Carnot, cicli del motore a benzina e del motore Diesel, macchine frigorifere, coefficiente di prestazione. 10) Entropia: definizione di entropia, variazione di entropia di un gas perfetto, entropia e disordine, terzo principio della termodinamica, convenzione sullo zero di entropia, microstati e macrostati di un sistema, probabilità termodinamica, equazione di Boltzmann, costante di Boltzmann. Gli Alunni Il Docente