Programma svolto di Fisica generale I con laboratorio, termodinamica
anno accademico 2010/2011N° Data Ore Tipo Argomento lezione Nome docente
1 28.04.2011 1 Lezione
Temperatura. Termometro empirico, taratura, scala termometrica Celsius.
Dilatazione termica lineare e di volume. Legge di Boyle, e leggi di Volta e Gay- Lussac. Scala termometrica Kelvin.
Diego Cauz
2 29.04.2011 2 Lezione
Legge di Avogadro. Unita` di massa atomica, numero di Avogadro. Equazione di stato del gas ideale. Costante R dei gas. Legge di Dalton. Isoterme nel piano p,V per i gas reali. Teoria cinetica dei gas. Equazione di Joule-Clausius. Energia cinetica media molecolare. Interpretazione microscopica della pressione e della temperatura. Costante di Boltzmann. Energia media di molecole poliatomiche.
Gradi di liberta`, teorema di equipartizione dell'energia (s.d.). Limiti della meccanica classica.
Diego Cauz
3 02.05.2011 1 Esercitazione Esercizi su espansione termica, gas ideali, legge di Joule-Clausius. Diego Cauz
4 02.05.2011 1 Lezione Energia interna del gas ideale. Espansione libera di un gas ideale o reale e
conseguenti variazioni di temperatura. Diego Cauz
5 03.05.2011 2 Lezione
Correzione esercizi per casa. Approfondimento su gas reali, parametri critici.
Attivazione dei gradi di liberta` con la temperatura. Eq. di van der Waals. Sistemi termodinamici. Sistemi omogenei. Ambiente, universo. Stati di equilibrio e non equilibrio. Interazione termica. Materiali diatermici e adiabatici. Trasformazione termodinamica. Cicli. Trasformazioni: infinitesime, quasi-statiche, reversibili, irreversibili. Esempi di trasformazioni.
Diego Cauz
6 05.05.2011 2 Lezione
Calore. Caloria. Calore latente. Calorimetro di Regnault e di Bunsen. Capacita`
termica, calore specifico. Calore molare. Termostato. Trasmissione del calore:
conduzione (legge di Fourier), convezione, evaporazione, irraggiamento. Scambi di calore per alcune trasformazioni. Lavoro termodinamico. Integrale del lavoro.
Interpretazione geometrica.
Diego Cauz
7 06.05.2011 1 Esercitazione Esercizi su calore specifico, conduzione del calore, calcolo di lavoro, calore
scambiato in un ciclo. Diego Cauz
8 06.05.2011 1 Lezione Calcolo di lavoro per trasformazioni paricolari. Conservazione dell'energia,
equivalenza tra lavoro e calore. Aspetto qualitativo e quantitativo. Costante J. Diego Cauz
9 09.05.2011 2 Lezione
Correzione esercizi per casa. Calorimetro di Regnault e misura di capacita`
termica. Gradiente geotermico ed eta` della terra. Primo principio della termodinamica. Esperienze di Joule. Energia interna come funzione di stato.
Formunazione matematica del 1o principio. Caso dei cicli. Esperienza di Joule- Thomson: dipendenza di U da T per il gas ideale. Relazione tra calore molare Cv e U. U e Cv in teoria cinetica. Relazione di Mayer. Calore scambiato in una isoterma per il gas ideale. Trasformazione adiabatica reversibile per il gas ideale:
legge delle adiabatiche.
Diego Cauz
10 10.05.2011 1 Esercitazione Esercizi sul 1o principio della TD: calcolo di lavoro, calore, energia interna,
capacita` molare. Diego Cauz
11 10.05.2011 1 Lezione
Equazione di Poisson. Calcolo del lavoro per un'espansione adiabatica reversibile.
Macchine termiche a una e due sorgenti. Macchine cicliche. Bilancio energetico e rendimento. Frigorifero. Macchine reversibili. Ciclo di Carnot.
Diego Cauz
12 12.05.2011 2 Lezione
Rendimento del ciclo di Carnot. Esercizio sui cicli di Carnot e Stirling. Enunciato di Carnot del 2o principio della TD. Enunciati di Kelvin e Clausius, loro equivalenza.
Equivalenza con l'enunciato di Carnot. Rendimento nel caso di piu` sorgenti (cenni).
Diego Cauz
13 13.05.2011 2 Lezione
Correzione esercizi per casa. Temperatura assoluta. Coincidenza con la temperatura di gas ideale. Entropia, sua definizione e proprieta` di funzione di stato. Integrale di Clausius. Cenni sull'interpretazione statistica di Boltzmann dell'entropia. Cenni su altre funzioni di stato.
Diego Cauz
14 16.05.2011 2 Esercitazione Esercizi sul calcolo di entropia. Cenni sul paradosso di Gibbs. Diego Cauz
15 17.05.2011 1 Esercitazione Esercizi sul calcolo di entropia. Diego Cauz
