Il cerchio di Mohr per lo stress

Questa formula fondamentale collega la quantità termodinamica macroscopica dell'entropia (S) con il numero di possibili disposizioni microscopiche, o microstati (W), corrispondenti allo stato macroscopico del sistema. L'equazione, [latex]S = k_B \ln W[/latex], rivela che l'entropia è una misura del disordine statistico o della casualità. La costante [latex]k_B[/latex] è la costante di Boltzmann, che collega l'energia a livello di particelle con la temperatura.

La sublimazione, ovvero la transizione di fase diretta da solido a gas, avviene a temperature e pressioni inferiori al punto triplo di una sostanza. Il punto triplo è l'unico stato termodinamico in cui le fasi solida, liquida e gassosa possono coesistere in equilibrio. In un diagramma di stato, la curva di sublimazione separa le fasi solida e gassosa, originando dall'origine e terminando nel punto triplo.

Il numero di Reynolds ([latex]\text{Re}[/latex]) è una grandezza adimensionale della meccanica dei fluidi utilizzata per prevedere i modelli di flusso rappresentando il rapporto tra forze inerziali e forze viscose. Bassi numeri di Reynolds caratterizzano un flusso laminare regolare e ordinato, mentre alti numeri di Reynolds indicano un flusso caotico e turbolento pieno di vortici. È fondamentale per determinare il comportamento dinamico di un fluido e per gli esperimenti di scala.

I campi elettromagnetici possono trasportare quantità di moto. La densità di quantità di moto del campo elettromagnetico è data dal vettore Poynting [latex]\vec{S}[/latex] diviso per la velocità della luce al quadrato, [latex]\vec{g} = \vec{S}/c^2 = (\vec{E} \times \vec{B})/(\mu_0 c^2)[/latex]. Affinché la quantità di moto si conservi in un sistema di particelle e campi carichi, la quantità di moto dei campi deve essere inclusa insieme alla quantità di moto meccanica delle particelle.

Il numero di Mach (M) è una quantità adimensionale che rappresenta il rapporto tra la velocità del flusso oltre un confine e la velocità locale del suono: [latex]M = v/a[/latex], dove v è la velocità del flusso e a è la velocità del suono. È l'indicatore principale degli effetti di compressibilità. Quando il numero di Mach si avvicina e supera 1, la densità dell'aria cambia in modo significativo, alterando le forze aerodinamiche.

Rayleigh scattering is the elastic scattering of light by particles much smaller than the light's wavelength. This phenomenon is responsible for the blue color of the daytime sky. Shorter, blue wavelengths of sunlight are scattered more effectively by the nitrogen and oxygen molecules in the atmosphere than longer, red wavelengths, causing the sky to appear blue from an observer's perspective.

Il ciclo Otto ideale è un modello termodinamico per motori ad accensione comandata. Consiste in quattro processi internamente reversibili: compressione isoentropica (1-2), apporto di calore a volume costante (isocoro) (2-3), espansione isoentropica (3-4) e smaltimento di calore a volume costante (isocoro) (4-1). Questo ciclo costituisce la base teorica per l'analisi delle prestazioni dei motori a benzina, assumendo un gas ideale come fluido di lavoro.

Questo processo di liquefazione del gas, ideato da Raoul Pictet, liquefa un gas utilizzando una serie di altri gas con punti di ebollizione progressivamente più bassi. Il primo gas viene liquefatto per pressione a temperatura ambiente. La sua evaporazione viene quindi utilizzata per raffreddare e liquefare un secondo gas, più volatile, che a sua volta viene utilizzato per raffreddare e liquefare il gas target, creando una "cascata" di stadi di raffreddamento.

La velocità di detonazione (VoD) è la velocità con cui il fronte d'onda d'urto attraversa un esplosivo in detonazione. È una misura fondamentale delle prestazioni e della potenza di un esplosivo, distinguendo gli esplosivi ad alto potenziale da quelli a basso potenziale. La VoD è una proprietà caratteristica influenzata da densità, granulometria e confinamento, con valori tipici che raggiungono migliaia di metri al secondo per gli esplosivi ad alto potenziale.

Per uno stato generale di sollecitazione tridimensionale, l'analisi è rappresentata da tre cerchi di Mohr. Questi cerchi sono disegnati nel piano [latex]\sigma_n - \tau_n[/latex] utilizzando come diametri le tre sollecitazioni principali ([latex]\sigma_1, \sigma_2, \sigma_3[/latex]). Il cerchio più grande, definito da [latex]\sigma_1[/latex] e [latex]\sigma_3[/latex], racchiude gli altri due e determina la massima sollecitazione di taglio assoluta, [latex]\tau_{abs max} = (\sigma_1 - \sigma_3)/2[/latex].

L'ispessimento dovuto al taglio, o dilatanza, è un comportamento non newtoniano in cui la viscosità aumenta con l'aumentare dello sforzo di taglio. Un esempio classico è una sospensione di amido di mais in acqua (oobleck), che appare liquida se agitata lentamente, ma diventa quasi solida se colpita o agitata rapidamente. Questo fenomeno è causato dall'inceppamento delle particelle sospese sottoposte a un elevato sforzo di taglio.