Dilatazione Termica Claudio Giannico

presentazione difisica

dilatazione termica

dilatazione termica

La dilatazione termica è stata osservata da molti scienziati nel corso della storia. Tuttavia, non è possibile attribuire la sua scoperta a una singola persona in quanto è un fenomeno naturale che è stato notato e studiato da molte culture nel corso dei secoli. Nel mondo occidentale, uno dei primi scienziati ad osservare e studiare la dilatazione termica fu probabilmente il fisico e matematico inglese Sir Isaac Newton nel XVII secolo.

DEFINIZIONE dilatazione termica

La dilatazione termica si riferisce alla tendenza di un materiale a espandersi o contrarsi in risposta a variazioni di temperatura. Quando un materiale viene riscaldato, le sue particelle si muovono più rapidamente, generando uno spostamento delle posizioni delle particelle stesse. Questo comporta un aumento delle dimensioni del materiale, che è noto come dilatazione termica. Al contrario, quando il materiale si raffredda, le particelle rallentano e il materiale si contrae. La dilatazione termica è un fenomeno comune osservato in molti materiali, inclusi solidi, liquidi e gas. È un concetto importante da considerare in diversi contesti, come l'ingegneria civile (per la progettazione di ponti, edifici, strade, ecc.), l'ingegneria meccanica (per la progettazione di macchinari e motori), e in molti altri campi.

IN SINTESI

La dilatazione termica è il fenomeno per cui un materiale si espande quando viene riscaldato e si contrae quando viene raffreddato, a causa del movimento delle sue particelle

ESEMPI E APPLICAZIONE

Ingegneria Civile: Nella progettazione di edifici, ponti, strade e altre infrastrutture, è essenziale considerare gli effetti della dilatazione termica. Ingegneria Meccanica: Nella progettazione di macchinari, motori e dispositivi meccanici, la dilatazione termica deve essere presa in considerazione per garantire il corretto funzionamento delle parti mobili. Ad esempio, nei motori a combustione interna, è importante che pistoni, cilindri e valvole si espandano e si contraggano senza causare danni o malfunzionamenti. Trasmissione dell'Elettricità: Nei sistemi di trasmissione dell'elettricità, come i cavi elettrici, la dilatazione termica può influenzare la resistenza e la capacità di conduzione dell'elettricità. È importante considerare questo fenomeno durante la progettazione e la posa dei cavi per evitare problemi di surriscaldamento o perdita di energia. Applicazioni quotidiane: Anche nella vita di tutti i giorni, la dilatazione termica è importante. Ad esempio, i termometri utilizzano la dilatazione termica per misurare la temperatura, e molti oggetti domestici, come pentole e padelle, si espandono e si contraggono durante il riscaldamento e il raffreddamento.

FORMULE DILATAZIONE TERMICA

PROBLEMA n1

Esercizio 1 - La Torre Eiffel costruita nel 1889 da Alexandre Eiffel, è un’imponente struttura in traliccio di ferro. Sapendo che la torre è alta 301 m alla temperatura di 22°C, calcola qual è la sua altezza se la temperatura si raffredda fina a 0°C. Risoluzione: Per risolvere questo esercizio si inizia facendo una prima approssimazione: si considererà solo l’allungamento lineare (ovvero quello in altezza). La relazione da utilizzare sarà quindi la seguente: ΔL = λL0 ΔT L’unico ulteriore accorcimento sarà relativo al significato di ΔT. In generale, in fisica, ogni volta che in una formula si incontra un variazione di una grandezza (nel nostro caso ΔT) si intenderà la differenza tra grandezza finale meno quella iniziale. Nel nostro caso il ΔT sarà parti alla differenza fra la temperatura iniziale (22°C) e quella finale (0°C) ovvero: ΔT=-22°C=-22 K. Sapendo che il coefficiente di dilatazione lineare per il ferro è pari a 12*10-6 K-1, si avrà: ΔL = λL0 ΔT= -7.9 cm

GRAZIE DELL'ATtENZIONE

claudio giannico