Fisica Tecnica - Termodinamica 📚

Introduzione alla Termodinamica

• Definizione ed etimologia: Studia il calore in movimento o la forza del calore.
• Focus: Trasformazioni dei sistemi con scambi di energia e variazioni di proprietà termodinamiche.
• Approccio: Uso di equazioni di stato e leggi generali.
• Energia: Capace di compiere lavoro, studiata in diverse forme (cinetica, meccanica, interna).
• Obiettivo: Comprendere le trasformazioni di energia da una forma a un'altra.

Storia della Termodinamica

Dalle Origini a Galileo Galilei

• Antica Grecia: Prime concezioni qualitative di calore e temperatura.
• Galileo Galilei: Metodo sperimentale e scientifico, utilizzo del termometro.
  • Termoscopio di Galileo: Misurava il calore tramite dilatazione termica dell'aria.

Evoluzioni Successive

• Evangelista Torricelli: Separazione temperatura e pressione, invenzione del barometro a mercurio.
  • Scala di Torricelli: 760 mmHg, unità di misura del Tor.
• Daniel Fahrenheit: Inventore del termometro a mercurio.
• Anders Celsius: Scala Celsius, utilizzo dei punti fissi (fusione e ebollizione dell'acqua).

Principi della Termodinamica

Fondamenti e Principi

• Evoluzione storica: Legge dei gas, leggi di Boyle e Mariotte.
• Contributi di scienziati: Galileo, Torricelli, Boyle e molti altri.
• Termodinamica e tecnologia: Viceversa, il ruolo della tecnologia nella rivoluzione industriale con macchine più efficienti.

Macchine Termiche

• Macchine iniziali: Scoperte e contributi da parte di fabbri e tecnologi.
• James Watt: Sviluppo migliorato delle macchine a vapore.

Studi Accademici

• Sadi Carnot: Comparazione tra calore e temperatura, prima formulazione delle macchine termiche e del rendimento termodinamico.
• Contributi successivi: Clausius e Kelvin, postulati fondanti del primo e secondo principio della termodinamica.
• Entropia: Definizione e funzione, misura della qualità dell'energia e segno della direzione dei fenomeni.

Concetti di Base

Sistema e Ambiente

• Definizione di sistema: Può essere una massa o un volume di spazio.
• Superficie di controllo: Separazione tra sistema e ambiente esterno.
• Tipi di sistema: Aperto, chiuso, isolato.

Vincoli e Trasferimento di Energia

• Vincoli di massa: Sistemi aperti (massimo scambio di sostanze), chiusi (senza scambio di sostanze).
• Vincoli di energia: Trasferimento in modo lavoro o calore.
• Sistema isolato: Nessuno scambio di massa o energia.

Importanza della Misurazione

• Strumenti di misura: Termometri, barometri, e altri strumenti per misurare pressione e temperatura.
• Importanza del metodo scientifico: Galileo e l'importanza della verifica sperimentale.

Prossimi Passi

• Focus futuro: Approfondimento del primo e secondo principio della termodinamica.
• Obiettivo del corso: Comprendere a fondo i concetti di calore, lavoro, energia e le loro trasformazioni.