Batteria elettrica

Una batteria elettrica è una fonte di energia elettrica costituita da una o più celle elettrochimiche con collegamenti esterni per l’alimentazione di dispositivi elettrici. Quando una batteria fornisce energia, il suo terminale positivo è il catodo e quello negativo è l’anodo. Il terminale negativo è la fonte di elettroni che fluiscono attraverso un circuito elettrico […]

Super-reticolo [superlattice]

Un super-reticolo o superlattice è una struttura composta da strati alternati di materiali diversi. Questi strati sono in genere misurati in nanometri. Queste strutture vengono utilizzate nella creazione di nuove forme di semiconduttori e superconduttori. I super reticoli furono scoperti all’inizio del 1925 da Johansson e Linde dopo gli studi su oro-rame e palladio-sistemi di rame attraverso i loro […]

Semiconduttore

I semiconduttori sono materiali che presentano proprietà elettriche intermedie fra quelle dei conduttori e quelle degli isolanti. Essi sono alla base di tutti i principali dispositivi elettronici e microelettronici a stato solido quali i transistor, i diodi e circuiti integrati. Fra i materiali semiconduttori più usati si evidenziano: il silicio, il germanio e l’arseniuro di gallio. Tra […]

Effetto Peltier

L’effetto Peltier scoperto da Jean Charles Athanase Peltier nel 1834 è un fenomeno termoelettrico che si manifesta quando in un circuito elettrico costituito da due conduttori metallici (o anche semiconduttori) diversi, posti in contatto (giunzione Peltier), si fa circolare corrente elettrica e questa produce un trasferimento di calore; ovvero una delle giunzioni si riscalda (acquista calore), mentre l’altra si raffredda (cede […]

Costante dielettrica del vuoto

La costante dielettrica del vuoto, indicata con ε0 (in cui lo 0 a pedice indica il vuoto), rappresenta la permettività elettrica, caratteristica del vuoto, in cui la suscettività elettrica è nulla e non sono presenti fenomeni di polarizzazione; mette in relazione grandezze fisiche meccaniche ed elettromagnetiche, e vale: ε0 = 8,854 · 10-12 [C2/N·m2].

Pistone (o stantuffo)

Si chiama pistone o stantuffo quel membro di una macchina, animato di moto rettilineo alternativo, di sezione circolare che scorre all’interno di un cilindro, ricevendo (nelle macchine motrici) o esercitando (nelle macchine operatrici) una spinta dal/sul fluido contenuto nel cilindro stesso. Componenti e specifiche costruttive Uno stantuffo è caratterizzato da un mantello che ne costituisce la parte laterale (a contatto con […]

Rapporto alesaggio/corsa

Per stabilire alcune caratteristiche di un motore a pistoni alternati, è utile definire il rapporto alesaggio/corsa come quel rapporto adimensionale che mette a confronto i valori (le dimensioni) dell’alesaggio e della corsa del cilindro-pistone in oggetto. In base al valore del rapporto alesaggio corsa i motori endotermici vengono generalmente così denominati:

Campo di forze

In Fisica, si definisce campo di forze quel campo vettoriale che descrive la presenza di una forza in ogni punto dello spazio. Si tratta di una funzione che associa ad ogni posizione un vettore che ha l’intensità e la direzione della forza. Fra i campi di forze conosciuti, hanno particolare interesse i campi gravitazionali, i campi elettrici, […]

Peso equivalente [peso di combinazione]

Si definisce peso equivalente o peso di combinazione di un elemento chimico, quella quantità in peso che reagisce con (oppure sostituisce) 1,008 g di idrogeno. I pesi equivalenti di un un composto chimico si ottengono dalla somma dei pesi equivalenti degli atomi costituenti il composto stesso. Essi sono molto utili nei calcoli stechiometrici, in quanto, è possibile calcolare i […]

Leggi fondamentali della Chimica (ponderali e volumetriche)

Si dicono leggi fondamentali della Chimica, le cinque leggi che regolano le combinazioni e le reazioni chimiche tra gli elementi. Tali leggi permettono di stabilire la composizione ponderale e atomica dei vari composti e di ricavare le quantità relative di reagenti e prodotti in una reazione chimica. Leggi ponderali Le prime tre leggi fondamentali della […]

Numero di Nusselt

Il numero di Nusselt (Nu, da Kraft Ernst Wilhelm Nusselt) rappresenta il rapporto tra lo scambio termico per convezione e quello per conduzione in uno strato di fluido. In altre parole rappresenta l’incremento della potenza termica trasmessa per convezione attraverso uno strato di fluido rispetto a quella trasmessa per conduzione attraverso lo stesso strato. Questo parametro è […]

Diffusività termica

La diffusività termica \(\alpha\) è una caratteristica “interna” (o intrinseca) di un corpo materiale, che indica la rapidità nel seguire le variazioni di temperatura a fronte di una somministrazione di energia termica. È particolarmente utile per descrivere la propagazione di un campo termico in condizioni non stazionarie. Si calcola con la seguente espressione: \[\alpha =\dfrac{k}{\rho C_p}=\left[\dfrac{m^2}{s}\right]\] dove: \(k\) è la […]

Numero di Biot

Il numero di Biot (Bi), introdotto da Jean-Baptiste Biot (1774 – 1862), rientra tra i gruppi adimensionali usati in fluidodinamica. Il suo valore è dato dal rapporto tra la resistenza termica interna del sistema e quella tra la superficie esterna del sistema ed il mezzo circostante. In altre parole il numero di Biot rappresenta il rapporto tra […]

Polimero

I polimeri (dal greco poly e meros, “molte parti”) sono costituiti da macromolecole che formano sostanze naturali o sintetiche generalmente di tipo organico. Le macromolecole che costituiscono i polimeri sono di elevate dimensioni e peso, simili tra loro (ma non necessariamente identiche), a loro volta formate da una ripetizione di unità strutturali (gruppi molecolari detti anche unità ripetitive) uguali o […]

Densità

La densità misura la massa contenuta nell’unità di volume, ovvero rappresenta il rapporto tra la massa e l’unità di volume di una sostanza: \[\rho=\dfrac{m}{V}=\left[\dfrac{M}{L^3}\right]\] La densità di una sostanza è dipendente dalla temperatura e dalla pressione; nei gas, la densità è direttamente proporzionale alla pressione ed inversamente proporzionale alla temperatura, mentre nei solidi e nei liquidi, essendo sostanze (praticamente) incomprimibili la variazione della loro densità […]

Numero di Froude

Il numero di Froude (Fr) è un numero adimensionale che mette in relazione la forza d’inerzia e la forza peso. Deve il suo nome a quello dell’ingegnere idrodinamico ed architetto navale inglese William Froude (1810 – 1879). Il numero di Froude ha un importante significato cinematico in quanto a seconda del valore che esso assume una corrente […]

Numero adimensionale

Si definisce numero adimensionale (in certi casi sinonimo di parametro adimensionale) un numero (o parametro) privo di unità di misura, ossia, privo di dimensioni fisiche: ovvero un numero puro. In altre parole un numero adimensionale rappresenta il valore di una grandezza fisica priva di unità di misura allorquando essa è il risultato del rapporto tra due grandezze omogenee (ovvero con la […]

Equazione dimensionale

In metrologia, le dimensioni fisiche di una grandezza sono costituite da, e soltanto, le grandezze fisiche fondamentali che intervengono nella definizione delle grandezze in oggetto di studio; tali grandezze fondamentali devono essere messe in relazione tra loro mediante il prodotto e l’elevazione a potenza. In questo modo nascono le equazioni dimensionali chiamate così in quanto l’esponente […]

Astrolabio

L’astrolabio è uno strumento di misura astronomico usato anticamente per misurare l’altezza di un corpo celeste dall’orizzonte. Il termine greco “astrolábon” deriva dall’unione di “astron” e “lambánō”; letteralmente “che prende/comprende gli astri”. Tenendo fede a questo nome, l’astrolabio piano è il calcolatore astronomico più versatile realizzato nell’antichità. Nella maggior parte dei casi gli astrolabi sono grandi come un […]

Viscosità

La viscosità μ è quella proprietà della materia, che si riscontra particolarmente nei fenomeni di trasporto di un fluido, ossia allorquando le sue particelle incontrano resistenza nello scorrere le une rispetto alle altre. Alla viscosità solitamente si associa l’idea di dissipazione di energia meccanica o, meglio, di conversione di energia meccanica in calore. Dal punto di vista […]

Accelerometro

Un accelerometro è uno strumento di misura in grado di rilevare e/o misurare l’accelerazione, effettuando il calcolo della forza rilevata rispetto alla massa dell’oggetto (forza per unità di massa). Pertanto il principio di funzionamento di un accelerometro si basa sulla rilevazione dell’inerzia di una massa quando viene sottoposta ad un’accelerazione. La massa viene sospesa ad un elemento […]

Plastica melamminica [MF]

Si dicono resine melamminiche (o plastiche melamminiche) quelle resine termoindurenti (amminiche), copolimeri di melammina-formaldeide. Resistono bene agli agenti fisico-chimici. Utilizzate per la produzione di apparecchi igienico sanitari, colle, vernici e nella fabbricazione dei laminati plastici, stoviglie e isolanti elettrici. Possiedono caratteristiche meccaniche di notevole durezza, indeformabili e resistenti all’abrasione, sono insolubili in acqua ed in solventi organici, ottima lucentezza […]

Segnale

Con il termine segnale, in telecomunicazioni, si intende rappresentare una grandezza fisica capace di portare con sé delle informazioni da trasmettere a distanza. Il concetto di segnale interviene in molti campi della scienza e della tecnologia. La natura fisica dei segnali può essere molto diversa ma la loro caratteristica di base è comune: il segnale […]

Misura

I processi conoscitivi con i quali l’uomo si pone in rapporto con le entità ed i fenomeni presenti nell’universo, si possono distinguere e classificare in base alle caratteristiche ed alle proprietà che tali entità e fenomeni manifestano. Per cui, tale valore associato alla grandezza in oggetto di studio, viene chiamato misura della grandezza fisica. Il risultato della misurazione è […]

Reazione esotermica

Si definisce reazione esotermica una trasformazione termodinamica che comporta un trasferimento di calore da un sistema termodinamico all’ambiente confinante con esso. Nel caso in cui il processo sia anche isobaro, ciò corrisponde inoltre ad una diminuzione di entalpia del sistema.

Lega [metallurgia]

Si definisce lega una combinazione di elementi tipicamente metallici (oppure di cui almeno uno deve essere necessariamente un metallo) ideata per migliorare le proprietà e le caratteristiche fisiche e chimiche dei rispettivi componenti (o di un componente principale). Un esempio di lega composta da un metallo ed un altro metallo è il bronzo (rame + stagno), mentre […]

Idrofilia [idrofilo]

Per idrofilia o idrofilicità si intende la proprietà fisica di composti e materiali, o di singole specie chimiche a legarsi con l’acqua. Si dice dunque idrofilo un composto chimico o un gruppo funzionale che, a causa della struttura polarizzata o polarizzatile, mostra affinità per l’acqua; se quest’ultima è usata come solvente, un composto idrofilo di […]

Anisotropia

L’anisotropia, al contrario dell’isotropia, viene anche utilizzata per descrivere situazioni in cui le proprietà variano sistematicamente, a seconda della direzione. Come già visto anche per l’anisotropia possiamo avere varie definizioni a seconda del campo di interesse. L’anisotropia, nella scienza dei materiali, rappresenta la dipendenza direzionale di un materiale da una proprietà fisica. Questa è una […]

Suscettivita magnetica

Si definisce suscettività magnetica di un materiale (indicata con \(\chi_m\)) quella grandezza costante di proporzionalità adimensionale che quantifica il grado di polarizzazione magnetica (magnetizzazione) in presenza di un campo magnetico. In altre parole viene definita come il rapporto tra l’intensità di magnetizzazione M in un materiale immerso in un campo magnetico di intensità H e il campo stesso: […]

Stechiometria

La stechiometria (greco στοιχεῖον “elemento” e μέτρον “misura”) è la branca della Chimica che studia i rapporti quantitativi (rapporti ponderali, calcolo dei reagenti e dei prodotti) delle sostanze chimiche nelle reazioni chimiche. La stechiometria si basa sulla legge di conservazione della massa in cui la massa totale dei reagenti è uguale alla massa totale dei prodotti, portando all’intuizione che […]

Polimero termoindurente

I polimeri termoindurenti (o resine termoindurenti o più semplicemente termoindurenti) rientrano nel gruppo delle materie plastiche; sono particolari polimeri che, dopo una fase iniziale di rammollimento dovute al riscaldamento, induriscono per effetto di reticolazione tridimensionale; nella fase di rammollimento per effetto combinato di calore e pressione risultano deformabili e una volta induriti, sono molto resistenti. I polimeri termoindurenti presentano un grado di […]

Masterbatch

Il masterbatch è un particolare tipo di pellet che consiste in granuli di plastica con una elevata concentrazione di pigmenti colorati o additivi maggiore rispetto a quella che vi è nel prodotto finale. Il termine masterbatch può essere fatto risalire al concetto generale impiegato nella produzione della gomma. In passato, solo un mastro artigiano (master) poteva lavorare […]

Dispersione

In Fisica, con il termine dispersione si indica il fenomeno per cui, in un dato mezzo, la velocità di propagazione di un’onda dipende dalla sua lunghezza d’onda. La particolare legge che, di caso in caso, descrive la dipendenza della velocità dalla lunghezza d’onda si chiama legge di dispersione. La legge di dispersione si può rappresentare in molti […]

Effetto Thomson

L’effetto Thomson, scoperto da William Thomson (lord Kelvin) nel 1854, è un effetto termoelettrico che si manifesta con l’insorgenza di un gradiente di potenziale elettrico (e quindi si una forza elettromotrice, detta in questo caso forza elettromotrice di Thomson) in un materiale conduttore, quando esso viene sottoposto ad un gradiente di temperatura. In termini qualitativi, la spiegazione di tale effetto consiste nel fatto […]

Percentuale in peso

La percentuale in peso di un soluto in una soluzione è il numero di parti in peso (espressi per esempio in grammi) di soluto disciolti in 100 parti in peso (sempre in grammi) di soluzione. Se mi è la massa del componente i-esimo disciolto nella massa \(m_s\) di soluzione, la sua percentuale in peso è data da: \[\%(i)_{peso}=100\dfrac{m_i}{m_s}\]

Conduttività elettrica (conducibilità elettrica specifica)

La conduttività elettrica, o conducibilità elettrica specifica, indicata con il simbolo σ, è la conduttanza elettrica specifica di un conduttore. Si manifesta in varia misura e con diversi meccanismi in molti tipi di materiali. È responsabile delle proprietà elettriche dei metalli, superconduttori e semiconduttori. La conduttività elettrica ha le seguenti caratteristiche:

Abbondanza isotopica

Si definisce abbondanza isotopica il rapporto espresso in percentuale tra il numero di atomi di un determinato isotopo di un elemento ed il numero totale di atomi totali dell’elemento stesso, presenti in un campione. Rapporto di abbondanza La quantificazione del rapporto tra due isotopi dello stesso elemento ha un notevole potenziale per stabilire se due […]

Superficie equipotenziale

Una superficie equipotenziale è definita come una superficie sulla quale il potenziale di un campo conservativo ha valore costante in tutti i punti del campo. In altre parole, quando un oggetto materiale si muove all’interno di un campo mantenendosi sempre sulla stessa superficie equipotenziale, la sua energia potenziale rimane costante ed il campo non compie […]

Emopoiesi [o ematopoiesi]

Il termine emopoiesi o ematopoiesi (dal greco αίμα = sangue e ποιὲω = creare) si riferisce alla formazione e alla maturazione degli elementi corpuscolati del sangue, ovvero il processo di produzione delle cellule del sangue: globuli rossi, le piastrine e i globuli bianchi (granulociti, monociti e linfociti). Sistema emopoietico Il sistema emopoietico è l’insieme degli […]

Usura

Si definisce usura l’asportazione di materiale dalla superficie di corpi a contatto soggetti a moto relativo. L’usura colpisce le superfici dei membri a contatto delle macchine provocando un decadimento progressivo delle caratteristiche funzionali. Questo fenomeno, però, non ha solo lati negativi, anzi, è spesso usato per ridurre la rugosità di alcuni materiali eliminandone le asperità. Erroneamente si […]

Campo di misura

In Metrologia il campo di misura di uno strumento è definito dall’intervallo tra i valori massimo e minimo, della grandezza fisica da esso rilevabili. In altre parole è la specifica principale, perché fornisce informazioni sull’idoneità dello strumento a compiere la misurazione di una data grandezza, oltre che a definire le specifiche di sicurezza dichiarate dal costruttore. Tutte le altre […]

Permittività elettrica

Si definisce permittività elettrica (detta anche più semplicemente permettività), indicata con ε, è una grandezza fisica che descrive come un campo elettrico influenza, oppure viene influenzato da un mezzo dielettrico; essa è determinata dalla capacità di un materiale di polarizzarsi in presenza del campo elettrico e quindi ridurre il campo elettrico totale nel materiale. In breve quindi la permettività è la predisposizione […]

Conduttore termico

Si definisce conduttore termico, quel materiale che ha proprietà tali da favorire il flusso di calore al suo interno e dunque la conduzione termica. Sono buoni conduttori di calore tutti i metalli, ma non tutti nella stessa misura. Il miglior conduttore di calore è l’argento. Un buon conduttore è anche l’oro. Sono esempi di cattivi […]

Scheletro carbonioso

In Chimica Organica per scheletro carbonioso (detto anche catena carboniosa) si intende un composto appartenente alla classe degli idrocarburi, contraddistinto da una catena aperta di atomi di carbonio, ovvero la successione all’interno di una molecola di più atomi di carbonio legati tra loro. Tali atomi di carbonio possono essere legati tra loro attraverso un legame […]

Precipitazione [chimica]

In Chimica con il termine precipitazione si definisce il fenomeno della separazione di un soluto (detto precipitato, sotto forma di solido insolubile) da una soluzione. Quando la concentrazione di soluto nel solvente supera il limite di solubilità (condizione di sovrasaturazione), il soluto inizia a cristallizzare. La cristallizzazione avviene in due fasi: nucleazione e accrescimento. La nucleazione consiste nella formazione di microcristalli […]

Temperatura

La temperatura è una grandezza fisica intensiva, ciò significa che per essere definita concettualmente necessita di una valutazione in termini di effetti provocati da sue variazioni sul comportamento dei materiali. Infatti la temperatura viene valutata in funzione dell’energia cinetica media posseduta dagli atomi costituenti la materia, e descrive lo stato termodinamico dei sistemi in equilibrio. […]

Lubrificante [lubrificazione]

Per lubrificazione si intende la riduzione del contatto tra superfici in moto relativo mediante l’interposizione tra di esse, di un apposito mezzo detto lubrificante. In questa circostanza l’attrito si abbassa in modo significativo, riducendo resistenze e usura. Due organi contigui di un meccanismo collegati in modo che sia possibile un moto relativo tra di loro costituiscono una […]

Numero di Prandtl

Il numero di Prandtl è un numero adimensionale che esprime il rapporto tra la diffusività cinematica e la diffusività termica, per un fluidoviscoso. In altre parole permette di valutare l’ampiezza della zona di un fluido perturbata meccanicamente, rispetto alla zona perturbata termicamente e pertanto, comprendere l’importanza relativa tra l’influenza dell’azione meccanica rispetto a quella termica. Il numero […]

Strato limite

Nell’ambito dei fenomeni di trasporto nelle sostanze fluide, si definisce strato limite (in inglese boundary layer) quella superficie che delimita una zona all’interno di un fluido adiacente ad una regione di separazione tra due fasi, in corrispondenza della quale si ha una brusca variazione di una grandezza fisica, che può essere la velocità, la temperatura, […]

Gilsonite

La Gilsonite, dal nome di Samuel Gilson che ne è stato il promotore a partire dal 1886, è un idrocarburo resinoso naturale storicamente scoperto nel bacino dello Uintah nel nord-est dello Utah e presente anche in Colorado, Iran e Colombia. Questo asfalto naturale è simile ad un asfalto derivante dal petrolio ed è spesso chiamato asfalto naturale, […]

Sospensione [chimica]

In Chimica, si definisce sospensione una miscela di sostanze eterogenee, in cui (tipicamente) un componente allo stato solido (non solubile), finemente suddiviso, è disperso in un liquido in modo tale da non sedimentare in tempo breve. Il componente allo stato solido non deve sciogliersi nel liquido, come accade nel caso di una miscela composta da sale e acqua. Le […]

Vincolo

Il contatto tra due membri di una coppia determina inevitabilmente dei vincoli: ad essi corrisponde la limitazione delle possibilità di moto relativo, ossia la diminuzione dei gradi di libertà. Ogni “condizione restrittiva” che limita le posizioni e/o le velocità di un sistema si chiama un vincolo. Queste “condizioni restrittive” sono espresse da equazioni e/o disequazioni […]

Giunto

Nella Meccanica Applicata alle Macchine si definisce un giunto come un dispositivo capace di connettere e rendere solidali tra loro due estremità di due alberi (intesi come elementi di trasmissione) in modo tale che l’uno possa trasmettere un momento torcente all’altro. Tipologie di giunti I giunti trovano applicazione nei più disparati utilizzi, sia per la trasmissione del moto, sia in […]

Innesto

Gli innesti sono meccanismi che consentono di stabilire o di interrompere a comando il collegamento fra due alberi. Sono indispensabili quando occorra accoppiare due parti di un sistema aventi velocità diverse. È il caso, ad esempio, del collegamento tra il motore e le ruote negli autoveicoli con motore termico. Infatti i motori a combustione interna […]

Numero di Grashof

Il numero di Grashof (Gr, da Franz Grashof) è un parametro adimensionale che a differenza del numero di Rayleigh, contiene informazioni di sola natura meccanica. Esso contrappone alla forza di galleggiamento gli effetti esclusivi della viscosità: \[Gr=\dfrac{F_g}{(F_v)^2}\] una volta che il moto si è innescato (Ra > 1708) per capire se il moto è laminare oppure turbolento (in […]

Numero di Knudsen

Il numero di Knudsen (Kn, dal fisico danese Martin Knudsen, 1871-1949) è un numero adimensionale utilizzato in diversi campi della chimica e della fisica, definito come il rapporto tra il cammino libero medio molecolare λ e una lunghezza caratteristica L del problema fisico. Può essere definito come: \[Kn = \dfrac{\lambda}{L} = \dfrac{k_B T}{\sqrt{2}\pi D^2 P […]

Coppia [accoppiamento meccanico]

In Meccanica Applicata, due membri contigui tra loro in contatto e collegati in modo che ciascuno possa muoversi rispetto all’altro, conservando il contatto, formano una coppia (intesa come accoppiamento meccanico). I caratteri identificativi di una coppia meccanica provengono dalla natura, dalla geometria, dalle proprietà cinematiche e dinamiche di contatto degli elementi attivi. Le macchine sono […]

Numero di Rayleigh

Il numero di Rayleigh (Ra) è un parametro adimensionale che esprime la relazione tra tutte le azioni che contribuiscono positivamente al moto in un fluido (forza fluttuante) e tutto ciò che si oppone negativamente (viscosità e diffusività termica): \[Ra=\dfrac{F_g}{\mu\alpha}\] È, quindi, possibile capire se c’è moto, o no, in condizioni di convezione naturale; oppure se, […]

Numero di Reynolds

Il numero di Reynolds è un parametro adimensionale che rappresenta la contrapposizione tra la forza d’inerzia legata all’aumento di massa del fluido all’interno dello strato limite meccanico e la forza viscosa che tende a controllare il moto. Il moto dei fluidi si distingue in due tipologie principali: moto laminare e moto turbolento, la transizione del […]

Bipolo elettrico

Si definisce bipolo elettrico un dispositivo elettrico dotato di due terminali, o morsetti, attraversati da due correnti uguali (in verso e valore) che permettono il collegamento e l’interazione con un circuito elettrico. Ad ogni bipolo elettrico sono associate due grandezze elettriche: la differenza di potenziale ΔV presente ai suoi capi e l’intensità di corrente I che lo attraversa. […]

Differenza di potenziale elettrico [tensione elettrica]

Si definisce differenza di potenziale (d.d.p.) o tensione elettrica, la differenza di energia potenziale elettrica presente tra due punti carichi nello spazio, sorgenti di un campo elettrico; indica l’energia o il lavoro necessari a separare cariche elettriche di segno opposto. In Metrologia, il Sistema Internazionale stabilisce che l’unità di misura della differenza di potenziale elettrico è il volt […]