Meccanica dei fluidi

Generalità sui fluidi. Definizione di pressione e unità di misura. Strumenti di misura della pressione. Pressione idrostatica e legge di Stevino. Il principio di Pascal. Il principio di Archimede. Moto dei fluidi: linee di flusso, regime stazionario. Portata e equazione di continuità. Fluidi ideali e reali. Teorema di Bernoulli. Applicazioni: legge di Torricelli, portanza, tubo di Venturi. Moto dei fluidi reali e viscosità. Moto laminare e turbolento. Legge di Newton. Flusso nei tubi: equazione di Poiseuille. Definizione di moto vorticoso e numero di Reynolds. Legge di Stokes. Sedimentazione e centrifugazione.

Termometria e calore
Definizione di temperatura. Scale di temperatura e termometri. Dilatazione termica di solidi, liquidi e gas. Calore e principio zero della termodinamica. Termometro a gas perfetto. Scala termodinamica assoluta. Calore specifico e capacità termica. Sistemi termodinamici. Equilibrio termodinamico. Calorimetria. Cambio di fase e calore latente. Esperienza di Joule. Equivalente meccanico della caloria.
Trasmissione del calore: conduzione, convezione, irraggiamento.

Gas ideali e reali
Leggi di Boyle-Mariotte e Gay-Lussac. Equazione di stato dei gas perfetti. Miscele di gas ideali. Gas reali. Diagrammi pV, pT. Formula di
Clapeyron. Transizione di fase. Equazione di Van der Waals. Teoria cinetica dei gas. Principio di equipartizione.
Distribuzione delle velocità di Maxwell-Boltzmann.

Primo principio della termodinamica
Il primo principio della termodinamica. Lavoro ed energia interna. Trasformazioni termodinamiche reversibili e irreversibili. Trasformazioni cicliche. Trasformazioni isoterme, isobare, isocore e adiabatiche di un gas perfetto. Calore specifico dei gas perfetti.

Secondo principio della termodinamica
Il ciclo di Carnot. Rendimento di una macchina termica. Il secondo principio della termodinamica. Enunciati del secondo principio. Reversibilità ed irreversibilità.
Teorema di Carnot. Teorema di Clausius. La funzione di stato entropia.
Il principio di aumento dell'entropia. Entropia del gas ideale. Entropia
e probabilità. Definizione termodinamica e statistica di entropia. Potenziali termodinamici. Espansione di Joule-Thomson.