Roma en un día (de Florencia)

¿Es posible hacer una excursión de un día a Roma desde Florencia? Parece que los trenes rápidos pueden hacer ese viaje en aproximadamente 1 1/2 horas, así que si tomamos un tren temprano a Roma, podemos recorrer algunos museos y todavía tomar un tren de noche a Florencia?

Un día largo, pero con un planeamiento cuidadoso, debe ir bien. Sólo sé exactamente a dónde va y cómo llegar allí, para que no pierda el tiempo perdiéndose. Amigos de la mía hizo lo contrario con 2 nietos (11, 12 años), no hay problema.