Programma di fisica.
Liceo Scientifico “E.Fermi”
Classe: 4°D
Anno Scolastico: 2010/2011
Insegnante: Fabrizio Botto
Testo in uso: La fisica di Amaldi 2
Modulo1 I moti nel piano
Il moto di un proiettile
Modulo2 I principi di conservazione
Richiami sui concetti di lavoro, energia cinetica, energia potenziale. Quantità di moto. Teorema
dell’impulso. Gli urti. Conservazione della quantità di moto. Urti obliqui. Momento angolare. Momento di
inerzia. Conservazione del momento angolare. Moto rototraslatorio.
Modulo 3 La statica dei fluidi
Stati di aggregazione della materia. La Pressione. Principio di Pascal. Legge di Stevino. Principio di
Archimede. La pressione atmosferica. L’esperienza di Torricelli.
Modulo 4 Il modello atomico
Atomi e molecole. La mole. Leggi di conservazione della massa, delle proporzioni definite e delle
proporzioni multiple. La legge di Avogadro.
Modulo 5 Termometria e dilatazione termica
Temperatura. Il termometro. Dilatazione termica lineare e cubica di solidi liquidi e aeriformi. Il
comportamento anomalo dell’acqua.
Modulo 6 Leggi dei gas
Legge di Boyle e leggi di Gay-Lussac. Equazione caratteristica dei gas perfetti
Modulo 7 Calorimetria
Unità di misura del calore: joule e caloria. Capacità termica. Calore specifico. Potere calorifico. Il
calorimetro. La temperatura di equilibrio. Propagazione del calore: conduzione; convezione ed
irraggiamento.
Modulo 8 Teoria cinetica molecolare
Cenni sulla teoria cinetica molecolare dei gas. Moto browniano. L’energia interna di un sistema. Pressione
esercitata da un gas perfetto sulle pareti di un recipiente. Temperatura assoluta di un gas e sua energia
cinetica media. Energia interna di un gas e velocità media delle sue molecole. Temperatura assoluta ed
energia cinetica media. Distribuzione di Maxwell-Boltzmann. Gas reali: equazione di Van der Waals.
Modulo 9 Termodinamica
Sistemi termodinamici. Equilibrio termodinamico. Trasformazioni termodinamiche isoterme, isobare,
isocore, adiabatiche e cicliche. L’energia interna di un sistema termodinamico. Il lavoro meccanico fatto da
un sistema termodinamico. Il Primo Principio della Termodinamica e sue applicazioni. Calore specifico a
volume costante e a pressione costante.
Modulo 10 Il Secondo Principio della Termodinamica
Enunciati di Lord Kelvin e Clausius. Il rendimento di una macchina termica. Trasformazioni reversibili ed
irreversibili. Il teorema di Camot. Il ciclo di Carnot.
Modulo 11 Entropia
La disuguaglianza di Clausius. Generalizzazione della disuguaglianza di Clausius. Definizione macroscopica
di entropia. L’entropia di una trasformazione reversibile e di una irreversibile. Entropia di un sistema isolato.
L’entropia e la freccia del tempo. Macrostati e microstati. Entropia e disordine: cenni all’ interpretazione
probabilistica dell’entropia.
Esperienze di laboratorio svolte:
Moto del proiettile
Conservazione della quantità di moto e conservazione dell’energia in urti centrali
Esperienze dimostrative di idrostatica e sulla pressione atmosferica
Verifica del principio di Archimede
Verifica della legge di Stevino
Verifica della legge di Boyle
Verifica della seconda legge di Gay-Lussac e stima del valore dello zero assoluto.
Determinazione del coefficiente di dilatazione termica lineare di ferro, ottone ed alluminio.
Determinazione del calore specifico dell’alluminio.
Equivalente meccanico della caloria mediante apparato di Callendar.
Esperienza dimostrativa sulla propagazione del calore per conduzione e convezione.
L’insegnante
Gli alunni
