programma svolto

ISTITUTO D’ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE “E. FERDINANDO”
MESAGNE
INDIRIZZI SCIENTIFICO-COMMERCIALE-COREUTICO
ANNO SCOLASTICO 2014/2015
PROGRAMMA DI FISICA SVOLTO
CLASSE IV D
DOCENTE MILIZIA ROBERTO
TESTO USATO: L’Amaldi per i licei scientifici
ORE SETTIMANALI: 3
AUTORE: Ugo Amaldi
EDITORE: ZANICHELLI
VOTO: scritto e orale
CAPITOLO 8. LA TEMPERATURA.
La definizione di temperatura. Il termoscopio e il termometro. Le scale termometriche di Celsius e di
Kelvin. La dilatazione lineare dei solidi. La dilatazione superficiale e volumica dei solidi. La dilatazione
volumica dei liquidi e il comportamento anomalo dell’acqua. Le trasformazioni di un gas. La
trasformazione isòbara e la prima legge di Gay-Lussac. La trasformazione isoterma e la legge di Boyle. La
trasformazione isocòra e la seconda legge di Gay-Lussac. Lo zero assoluto. Le leggi di Gay-Lussac in
funzione della temperatura assoluta. Il gas perfetto. L’equazione di stato del gas perfetto. Atomi e
molecole. Pesi atomici e pesi molecolari. La mole e il numero di Avogadro. L’equazione di stato del gas
perfetto in funzione del numero di moli. Esercizi vari di applicazione.
CAPITOLO 9. IL CALORE.
Calore e lavoro. L’energia in transito. Relazione tra l’energia fornita ad un corpo e la variazione della sua
temperatura. Capacità termica di un oggetto e calore specifico di una sostanza. La caloria. Il calorimetro e
la misura del calore specifico. Le sorgenti di calore. Il potere calorifico dei combustibili. La conduzione e la
potenza termica trasmessa. La convezione termica. L’irraggiamento e la legge di Stefan-Boltzmann. Il
calore solare. La potenza solare specifica e la potenza solare netta. L’effetto serra. Esercizi vari e problemi
di applicazione.
CAPITOLO 10. IL MODELLO MICROSCOPICO DELLA MATERIA.
Il moto browniano. Il modello microscopico del gas perfetto. L’energia cinetica media delle molecole.
Interpretazione microscopica della pressione del gas perfetto. Interpretazione microscopica della
temperatura. Relazione tra energia cinetica e temperatura per le molecole monoatomiche. Le molecole
poliatomiche e il teorema di equipartizione dell’energia. Interpretazione microscopica dello zero assoluto.
La velocità quadratica media delle molecole. L’energia interna del gas perfetto. L’energia interna nei gas
reali, nei liquidi e nei solidi. Esercizi vari di applicazione.
CAPITOLO 11. I CAMBIAMENTI DI STATO.
Gli stati di aggregazione della materia. I passaggi tra gli stati di aggregazione. La fusione e la
solidificazione. Il calore latente di fusione. La vaporizzazione e la condensazione. Il calore latente di
vaporizzazione. I rigassificatori. Il vapore saturo e la sua pressione. La condensazione e la temperatura
critica. Differenza tra gas e vapori. Il vapore d’acqua nell’atmosfera. L’umidità relativa e l’igrometro.
Sublimazione e brinamento. Esercizi vari di applicazione.
CAPITOLO 12. IL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA.
Introduzione alla termodinamica. Generalità sui sistemi termodinamici. Gli scambi di energia di un sistema
termodinamico. L’energia interna di un sistema termodinamico. Equilibrio termodinamico e principio zero
della termodinamica. Trasformazioni reali e trasformazioni quasistatiche. Il lavoro termodinamico a
pressione costante e a pressione non costante. Il primo principio della termodinamica. Applicazioni del
primo principio alle trasformazioni isocòre, isobare, isoterme e cicliche. I calori specifici del gas perfetto a
volume costante e a pressione costante. Le trasformazioni adiabatiche. Le leggi di Poisson delle adiabatiche
quasistatiche. Esercizi vari e problemi di applicazione.
CAPITOLO 13. IL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA.
Le macchine termiche. Il secondo principio della termodinamica enunciato da Kelvin e da Clausius. Il
rendimento delle macchine termiche. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Il teorema di Carnot. Il ciclo
di Carnot. Il rendimento della macchina di Carnot. Il motore a scoppio e il suo rendimento. Il frigorifero e il
coefficiente di prestazione. Il condizionatore. La pompa di calore e il coefficiente di guadagno. Esercizi
vari e problemi di applicazione.
CAPITOLO 15. LE ONDE ELASTICHE.
Il concetto di onda. Esempi di onde. Onde trasversali e onde longitudinali. Fronti d’onda e raggi dell’onda.
Le onde periodiche e le loro caratteristiche. Le onde armoniche. Equazione delle onde armoniche in
funzione del tempo. Equazione delle onde armoniche in funzione della distanza. Equazione generale delle
onde armoniche. L’interferenza delle onde armoniche su una retta. L’interferenza nel piano e nello spazio.
Esercizi vari e problemi di applicazione.
CAPITOLO 16. IL SUONO.
Le onde sonore. Proprietà delle onde sonore. L’apparato uditivo. Rumori e suoni. Le caratteristiche del
suono. L’intensità sonora. Il livello di intensità sonora. Le note musicali e le loro frequenze. Le ottave e i
semitoni. I limiti di udibilità dell’orecchio. Il fenomeno dell’eco. Le onde stazionarie. Il fenomeno dei
battimenti. L’effetto Doppler. Esercizi vari di applicazione.
CAPITOLO 18. LA CARICA ELETTRICA.
L’elettrizzazione per strofinio. La spiegazione secondo il modello microscopico. Conduttori e isolanti.
Elettrizzazione per contatto. L’elettroscopio e la misura della carica elettrica. L’unità di misura della carica
elettrica. La conservazione della carica elettrica. La legge di Coulomb. Il principio di sovrapposizione delle
forze elettriche. Confronto tra forza elettrica e forza gravitazionale. La bilancia a torsione e gli esperimenti
di Coulomb. La forza di Coulomb nella materia. La costante dielettrica relativa e assoluta. Elettrizzazione
per induzione. La polarizzazione degli isolanti. Esercizi vari di applicazione.
CAPITOLO 19. IL CAMPO ELETTRICO.
Il vettore campo elettrico. Il calcolo della forza elettrica. Il campo elettrico di una carica puntiforme. Il
campo elettrico di più cariche puntiformi. Le linee del campo elettrico. Il flusso del campo elettrico
attraverso una superficie piana. Flusso del campo elettrico attraverso una superficie generica. Il teorema di
Gauss. Dimostrazione del teorema di Gauss. Calcolo del campo elettrico generato da una distribuzione
piana e da una distribuzione lineare di carica. Calcolo del campo elettrico all’interno e all’esterno di una
distribuzione sferica di carica. Esercizi vari e problemi di applicazione.
Mesagne 29/05/2015
Gli studenti
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L’insegnante
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