LA TEMPERATURA E IL CALORE

temperatura e calore

Per avere una misura precisa e oggettiva della temperatura, occorre avere uno strumento (termometro) che misuri la temperatura dei corpi: i piu' caldi avranno temperature maggiori e i più freddi temperature minori).

La sensazione umana non e molto precisa, infatti, quando si tocca un corpo la sensazione della temperatura (caldo-freddo) è soggettiva.

Caldo e freddo

La misura della temperatura

IL calore è una forma di energia che passa da un corpo più caldo a uno più freddo. L'energia del corpo più caldo diminuisce e quella del corpo piu freddo aumenta: il flusso di energia tra i due corpi è chiamato calore. Se poniamo a contatto due corpi a diversa temperatura, dopo un certo tempo si ritrovano alla stessa temperatura, i due corpi sono in equilibrio termico.

Calore ed equilibrio termico

La misura della temperatura

Tutti i corpi subiscono una dilatazione termica dipendente dalla temperatura, infatti quando vengono riscaldati aumentano le loro dimensioni. L'esempio piò essere fatto su un termometro che ha all'interno il galinstan che si dilata se messo in contatto con un corpo più caldo, pertanto il livello della colonnina si alza --> il livello raggiunto indica il livello della temperatura

la dilatazione termica e la taratura di un termometro

La misura della temperatura

le scale termometriche

La misura della temperatura

le scale termometriche

Esistono diversi tipi di termometri si utilizzano a seconda delle condizioni in cui la misura deve essere eseguita, si misurano temperature elevate con termometri in metallo anziche in vetro perchè il vetro si deforma oltre i 1000° C oppure si possono utilizzare i termometri a infrarosso quando non e possibile mettere in contatto il termometro con il corpo

La misura della temperatura

Si può sperimentare che se si risaclda un corpo esso si dilata, mentre se lo si raffredda avviene l'effetto contrario e riduce le sue dimensioni.Il corpo può essere considerato unidimensionale per esempio un lungo tubo sottile o di una rotaia. La dilatazione del corpo dovuta al riscaldamento e evidente solo durante la dimensione principale si parla allora di dilatazione termicha lineare.

la dilatazione termica e lineare

La dilatazione termica

Il comportamento dell'acqua presenta alcune anomalie rispetto alle altre sostanze, il volume dell'acqua diminuisce al diminuire della temperatura, ma solo fino a 4°C mentre aumenta nuovamente se la temperatura diminuisce ancora, fino a 0° C.

Il caso dell'acqua

La dilatazione termica

Gli atomi si differenziano tra loro per volume e massa. Esistomo 92 tipi di atomi e ciascuno di loro prende il nome di elemento chimico. Esistono molecole soprattutto quelle biologiche un esempio fra tutti e il DNA. La loro velocità aumenta all'aumentare della temperatura e il movimento delle molecole è detto moto di agitazione termica

Gli oggetti naturali sono formati da una miriade di piccolissimi agglomerati, chiamati molecole, una molecola e a sua volta costituita da una o più particelle.

Atomi e molecole

I passaggi di stato

Le sostanze si possono mostrare in differenti stati di aggregazione:- stato solido, la sostanza ha un volume proprio e una forma propria che rimane stabile nel tempo se non cambiano le condizioni esterne. - stato liquido, la sostanza ha un volume proprio ma prende la forma del recipiente che lo contiene.-stato gassoso o arieforme, la sostanza prende la forma del recipiente che lo contiene e ha un volume proprio i gas al contrario dei liquidi, possono comprinmersi o espandersi

Gli stati di agregazione della materia

I passaggi di stato

se il processo di vaporizzazione coinvolge tutta la massa allo stato liquido, parleremo di ebollizione;se invece a essere coinvolto e solo lo strato superficiale, parleremo di evaporazione.

I passaggi di stato

I passaggi di stato, alla pressione atmosferica, avvengono a determinate temperature, dette temperatura di fusione e temperatura di ebolizione

Il grafico mostra l'andamento della temperatura di una massa di ghiaccio prima e di acqua dopo, alla quale viene fornito calore in modo costante.

Durante tutti i passaggi di stato la temperatura dell'acqua rimane costante

I passaggi di stato

I passaggi di stato, alla pressione atmosferica, avvengono a determinate temperature, dette temperatura di fusione e temperatura di ebolizione

Il grafico mostra l'andamento della temperatura di una massa di ghiaccio prima e di acqua dopo, alla quale viene fornito calore in modo costante.

Durante tutti i passaggi di stato la temperatura dell'acqua rimane costante

I passaggi di stato

Eugenia Petani 4A