Teoria corso di Fisica

Teorema di Carnot per cicli reversibili

Il teorema di Carnot recita: date due sorgenti rispettivamente e temperature Tc e Tf, una macchina termica qualunque, funzionante tra tali temperature, avrà un rendimento minore o uguale al rendimento della macchina di Carnot funzionante tra le stesse temperature. La macchina di Carnot, come tutte le macchine termiche, serve per convertire calore (che è trasferito da una sorgente calda ad una fredda) in lavoro.

I principi della termodinamica

0. Due corpi inizialmente in stati termici diversi, se posti in contatto tra loro ma isolati rispetto a tutto ciò che sta intorno, dopo un certo finiscono per trovarsi in uno stato termico comune. 1. Consideriamo un sistema termodinamico isolato contenente acqua in uno stato di equilibrio A, e compiamo su di esso del lavoro meccanico; ciò porta il sistema ad un nuovo stato di equilibrio B caratterizzato da temperatura più alta. 2. Esistono due enunciati storici del secondo principio.il comportamento dei corpi rigidi in equilibrio, cioè quando non sono soggetti a movimenti o deformazioni. In particolare, la statica analizza le forze che agiscono su un corpo rigido e le condizioni necessarie affinché esso si trovi in equilibrio. La statica si basa su alcuni principi fondamentali, tra cui il principio di azione e reazione, il principio di trasmissibilità delle forze e il principio di composizione delle forze. Questi principi permettono di determinare le forze che agiscono su un corpo rigido e di calcolare le condizioni di equilibrio. Nel caso di un corpo rigido soggetto a forze esterne, l'equilibrio si verifica quando la somma vettoriale di tutte le forze applicate al corpo è uguale a zero. In altre parole, la risultante delle forze deve essere nulla affinché il corpo si trovi in equilibrio. La statica è una branca fondamentale della fisica e trova applicazione in diversi campi, come l'ingegneria civile, l'architettura e la meccanica. La sua comprensione è essenziale per la progettazione e la costruzione di strutture stabili e sicure.uniforme) se non agiscono altre forze esterne. Questa condizione di equilibrio è chiamata equilibrio statico. 2. Un corpo è in equilibrio anche quando la somma dei momenti delle forze che agiscono su di esso è nulla. Il momento di una forza è il prodotto tra il modulo della forza e la distanza tra il punto di applicazione della forza e un punto di riferimento. Questa condizione di equilibrio è chiamata equilibrio dinamico. In entrambi i casi, per mantenere l'equilibrio, le forze che agiscono sul corpo devono essere bilanciate.

rettilineo uniforme).C'è da aggiungere che nonostante la risultante delle forze sia nulla, non è sufficiente per garantire l'equilibrio di un corpo rigido: infatti se al corpo viene applicata una coppia di forze (con risultante nulla) il corpo inizierà a ruotare, finché le rette non si dispongono sulla stessa retta d'azione. Concludendo possiamo affermare che un corpo rigido è in equilibrio quando non trasla e non ruota.

2. Il momento è uguale a zero, così che il corpo non ruota.

3. Le forze esterne sono uguali a zero.

Cos'è il momento di una forza (o momento torcente)? Per definizione è dato dal prodotto vettoriale tra il braccio e la forza. Il modulo del momento di una forza è dato dal prodotto del braccio, la forza ed il seno dell'angolo compreso tra i vettori del braccio e della forza.

Definizioni: Braccio: si definisce braccio di una forza e lo si indica con la lettera "b", la distanza

Tra il punto di applicazione della forza ed un punto scelto come riferimento, detto "polo".

Centro di massa: punto in cui si immagina sia concentrata la massa del corpo.

F.est e T.est: forze esterne e momento esterno.

Cos'è il momento di inerzia?

Il momento di inerzia di un corpo dotato di massa m, nell'approssimazione di punto materiale, è il prodotto della massa del corpo per la distanza al quadrato rispetto ad un asse attorno al quale il corpo ruota: rappresenta quanta opposizione fa il corpo alla variazione della sua velocità angolare di rotazione attorno all'asse.

Definizioni:

Velocità angolare: Si intende la variazione di un angolo in funzione del tempo.

Energia cinetica di un corpo rigido?

Quando un corpo rigido ruota attorno ad un asse fisso, ogni suo punto possiede una certa velocità tangenziale che dipende dal periodo e dalla sua distanza dall'asse di rotazione, in accordo con le leggi della cinematica rotazionale.

Ogni punto del corpo possiede dunque anche una propria energia cinetica.