fisica 4I - Liceo Caccioppoli

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