Il ciclo di Carnot è il ciclo termodinamico ideale più efficiente, composto da: espansione isoterma, espansione adiabatica, compressione isoterma e compressione adiabatica. Il suo rendimento η = 1 - T₂/T₁ dipende solo dalle temperature delle sorgenti.
2. Il teorema di Bernoulli per un fluido ideale in moto stazionario afferma che:
💡Spiegazione
Il teorema di Bernoulli: p + ½ρv² + ρgh = costante lungo una linea di corrente. Dove la velocità aumenta, la pressione diminuisce (e viceversa). Spiega la portanza alare, il funzionamento del venturimetro e molti fenomeni fluidodinamici.
3. Un cuscinetto a sfere serve a:
💡Spiegazione
I cuscinetti a sfere (cuscinetti volventi) riducono l'attrito tra un albero rotante e il suo supporto, sostituendo l'attrito radente con quello volvente (molto minore). Sono composti da anello interno, anello esterno, sfere e gabbia.
4. Il primo principio della termodinamica afferma che:
💡Spiegazione
Il primo principio della termodinamica è la legge di conservazione dell'energia: Q = ΔU + L. Il calore Q fornito a un sistema aumenta la sua energia interna ΔU e/o viene convertito in lavoro L. L'energia non si crea né si distrugge, si trasforma.
5. La portata di un fluido è definita come:
💡Spiegazione
La portata volumetrica Q = A × v, dove A è l'area della sezione trasversale e v la velocità media del fluido. Si misura in m³/s. La portata massica è ṁ = ρ × A × v (kg/s). Nell'equazione di continuità, la portata si conserva.
6. Il principio di Pascal afferma che:
💡Spiegazione
Il principio di Pascal afferma che la pressione applicata a un fluido confinato si trasmette inalterata in ogni punto del fluido e in tutte le direzioni. È il principio alla base del torchio idraulico, dei freni idraulici e degli impianti oleodinamici.
7. Il calore specifico di un materiale è:
💡Spiegazione
Il calore specifico c (J/(kg·K)) è la quantità di calore necessaria per innalzare di 1 grado la temperatura di 1 kg di sostanza. L'acqua ha c = 4186 J/(kg·K), l'acciaio circa 500 J/(kg·K). La formula è Q = m × c × ΔT.
8. L'entropia è una grandezza termodinamica che misura:
💡Spiegazione
L'entropia (S) è una misura del disordine molecolare di un sistema. Il secondo principio della termodinamica afferma che in un sistema isolato l'entropia non può mai diminuire: i processi naturali spontanei vanno verso un aumento del disordine.
9. Il rendimento di una macchina termica è sempre:
💡Spiegazione
Per il secondo principio della termodinamica, nessuna macchina termica può convertire completamente il calore in lavoro. Il rendimento η = L/Q₁ = 1 - Q₂/Q₁ è sempre minore di 1. Il rendimento massimo teorico è quello del ciclo di Carnot: η = 1 - T₂/T₁.
10. Un albero di trasmissione è un elemento meccanico che:
💡Spiegazione
L'albero di trasmissione è un organo meccanico cilindrico che trasmette il moto rotatorio e la coppia torcente tra componenti della macchina (motore, cambio, ruote). È sollecitato principalmente a torsione e flessione. Il dimensionamento considera gli sforzi e la fatica.
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