Want to create interactive content? It’s easy in Genially!
Calore e temperatura
Irene Falasconi
Created on March 4, 2025
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
Transcript
LA TEMPERATURA E IL CALORE
Lezioni in anteprima
In un corpo caldo le particelle si muovono velocemente; se la temperatura diminuisce le particelle rallentano fino a immobilizzarsi.
La temperatura e l’agitazione delle particelle
Lezione 1
La temperatura è la grandezza che misura il GRADO DI AGITAZIONE TERMICA delle particelle di un corpo, ossia il movimento continuo e disordinato delle particelle che compongono un corpo.
LA TEMPERATURA
Calore o temperatura?
Il calore si trasferisce spontaneamente da un corpo a temperatura più alta a uno a temperatura più bassa fino a quando si raggiunge l’EQUILIBRIO TERMICO.
Aumento della temperatura del corpo
Aumento dell’agitazione termica delle particelle del corpo
Calore
Il calore è una forma di energia
Il calore è responsabile dell’aumento all’agitazione termica delle particelle di un corpo. È una forma di energia, detta ENERGIA TERMICA.
Nel contenitore con minor quantità di acqua la temperatura raggiunta è maggiore perché il calore fornito si è distribuito in un numero minore di molecole e queste hanno acquisito maggiore agitazione.
Nel contenitore con maggior quantità di acqua la temperatura raggiunta è minore.
Relazioni tra temperatura e calore
Temperatura e calore non sono la stessa cosa:
- TEMPERATURA = grado/livello di agitazione termica delle particelle di un corpo
- CALORE = forma di energia
Sorgenti di calore
Forniscono energia e si raffreddano piano piano
Forniscono energia e NON si raffreddano
Attive Non attive
Sorgenti di calore
Quando il bulbo entra in contatto con un corpo con temperatura maggiore rispetto a quella dello strumento il liquido riceve calore, si dilata e sale lungo il capillare.
Componenti del termometro clinico:
- capillare: tubo di vetro molto sottile racchiuso in un altro tubo di vetro privo d’aria;
- bulbo: estremità inferiore del capillare piena di liquido (alcol colorato o galinstan);
- scala di riferimento graduata: indica la temperatura del corpo.
Strumento basato sul fatto che una sostanza, quando viene riscaldata, si dilata, cioè aumenta il proprio volume.
Per misurare la temperatura T di un corpo si utilizza il TERMOMETRO.
La misura della temperatura
Temperatura più bassa possibile in cui le molecole di un corpo sono perfettamente immobili e prive di energia
Le scale termometriche
SCALA TERMOMETRICA= scala di riferimento che permette di leggere il valore della temperatura. L’operazione che permette di determinare una scala è chiamata taratura e si basa su due valori di riferimento:
- la temperatura del ghiaccio fondente
- la temperatura dell’acqua bollente
- scala Celsius (grado centigrado °C)
- scala Fahrenheit (grado Fahrenheit °F)
- scala Kelvin (grado Kelvin °K)
La kilocaloria (kcal) è un multiplo della caloria; è equivalente a 1000 cal.
La caloria è la quantità di calore necessaria per aumentare di un grado centigrado, da 14,5 °C a 15,5 °C, la temperatura di un grammo di acqua distillata
La misura del calore
Lezione 2
Nel SI il calore (essendo una forma di energia) è misurato in joule (J) ma nella pratica comune si utilizza la caloria (cal).
IL CALORE
Il calore specifico dell’acqua è 1 cal/g °C, un valore più elevato rispetto a quello delle altre sostanze. Questo significa che, rispetto alle altre sostanze, l’acqua si scalda lentamente e si raffredda lentamente a parità di calore ricevuto.
Il calore specifico di una sostanza è la quantità di calore necessaria per aumentare di 1°C la temperatura di un grammo di quella sostanza. Il calore specifico si misura in cal/g per °C.
Il calore specifico
Le varie sostanze si scaldano in modo diverso. La quantità di calore che un corpo assorbe dipende da una proprietà specifica di ciascuna sostanza, il CALORE SPECIFICO.
Lo strumento che misura la quantità di calore ceduta o assorbita da un corpo è il CALORIMETRO.
La capacità termica è la quantità di calore necessaria per innalzare di 1 °C la temperatura di un corpo che ha una certa massa.
La capacità termica
La capacità di assorbire (o cedere) calore dipende:
- dalla sostanza di cui è composto un oggetto;
- dalla quantità di materia di cui è costituito l’oggetto (la sua massa).
La trasmissione di calore si chiama PROPAGAZIONE e avviene in modo diverso a seconda dello stato di aggregazione della materia del corpo e delle sostanze di cui il corpo è costituito.
Il passaggio di calore continua finché i due corpi non raggiungono l’EQUILIBRIO TERMICO
Il corpo più caldo cede calore e si raffredda; il corpo meno caldo acquista calore e si riscalda.
Il calore si trasferisce spontaneamente dal corpo più caldo al corpo più freddo.
Il calore si propaga
Lezione 3
Due corpi con temperature diverse entrano in contatto.
LA PROPAGAZIONE DEL CALORE
Gli urti tra le molecole permettono il passaggio dell’energia: il calore passa dalle zone del corpo più calde a quelle vicine più fredde senza spostamento di materia ma tramite vibrazioni.
Le molecole cedono parte della loro energia alle molecole vicine, che sono a temperatura minore.
Le molecole intensificano il loro moto di agitazione termica e si muovono più velocemente.
Il solido viene posto a contatto con una sorgente di calore.
La propagazione del calore nei solidi
Nei solidi il calore si propaga per CONDUZIONE, ossia per contatto diretto delle molecole.
Il metallo della pentola è un buon conduttore e permette di cuocere rapidamente i cibi
Il legno è un buon isolante e impedisce che ci scottiamo
La capacità di un corpo di trasmettere calore si chiama conducibilità termica:
- BUONI CONDUTTORI: sostanze con elevata conducibilità termica in grado di trasmettere il calore rapidamente (metalli);
- CATTIVI CONDUTTORI o ISOLANTI: sostanze con una bassa conducibilità termica che trasmettono poco calore e lo fanno lentamente. (legno, lana, vetro, sughero, plastica, liquidi e gas).
Gli spostamenti di materia così creati sono detti CORRENTI CONVETTIVE:
- correnti ascendenti quando salgono verso l’alto;
- correnti discendenti quando scendono verso il basso.
Il fluido diventa più denso e pesante e tende a scendere verso il basso.
Le sue molecole si avvicinano.
Il fluido si raffredda.
Il fluido caldo diventa meno denso e più leggero e tende a salire verso l’alto.
Le sue molecole si allontanano.
Il fluido si scalda.
La propagazione del calore nei liquidi e negli aeriformi
Nei fluidi il calore si propaga per CONVEZIONE mediante spostamento di materia:
Il calore del Sole arriva sulla Terra per irraggiamento
Questa modalità di propagazione del calore, senza necessità di contatto o di spostamento di materia, si chiama IRRAGGIAMENTO.
La trasmissione di calore avviene per mezzo della radiazione infrarossa.
La propagazione del calore nel vuoto
Nel vuoto il calore non si può trasmettere né per conduzione né per convezione perché entrambe le modalità sono possibili solo in presenza di materia.
Questo fenomeno è detto DILATAZIONE TERMICA.
Aumento del volume della sostanza.
Aumento della distanza tra le molecole.
Aumento dell’agitazione termica delle molecole.
Propagazione del calore.
La dilatazione termica
cubica
superficiale
dilatazione elevata per maggiore libertà di movimento
Aeriformi
aumento del volume e diminuzione densità (a seconda della sostanza)
Liquidi
lineare
Solidi
eccezione!!!
temperatura volume
Il calore necessario affinché una sostanza completi un passaggio di stato è detto calore latente.
Durante il cambiamento di stato la temperatura resta costante fino a quando tutta la sostanza è trasformata.
Il cambiamento di stato fisico è detto anche PASSAGGIO DI STATO.
Da uno stato all’altro
Lezione 4
Fornendo o sottraendo calore a una sostanza (a pressione costante) cambia il moto di agitazione termica delle sue molecole e la sostanza può subire una trasformazione, un cambio della modalità di aggregazione delle molecole.
I CAMBIAMENTI DI STATO DELLA MATERIA
I passaggi di stato
I passaggi di stato sono trasformazioni REVERSIBILI.
evaporazione
vs
ebollizione
I passaggi di stato