I riassunti , gli appunti i testi contenuti nel nostro sito sono messi a disposizione gratuitamente con finalità illustrative didattiche, scientifiche, a carattere sociale, civile e culturale a tutti i possibili interessati secondo il concetto del fair use e con l' obiettivo del rispetto della direttiva europea 2001/29/CE e dell' art. 70 della legge 633/1941 sul diritto d'autore
Le informazioni di medicina e salute contenute nel sito sono di natura generale ed a scopo puramente divulgativo e per questo motivo non possono sostituire in alcun caso il consiglio di un medico (ovvero un soggetto abilitato legalmente alla professione).
2.1 Il termoscopio
Tutti conoscono le sensazioni di caldo e freddo, e queste sensazioni vengono precisate con il concetto di stato termico o temperatura. Uno dei fenomeni più importanti nel concetto di temperatura è la dilatazione termica dei corpi, cioè che quando i corpi sono riscaldati si dilatano, aumentano di volume. Per questo principio si basa il termoscopio, uno strumento capace di misurare la grandezza fisica del corpo. Lo strumento è formato da un bulbo di vetro riempito con un liquido come l’olio o il mercurio. Quando il bulbo è riscaldato, il liquido sale e aumenta di volume.
L’equilibrio termico
Un corpo caldo e uno freddo, messi a contatto con l’ambiente, noteremo che quello caldo si raffredda, mentre quello si riscalda, finché dopo un po’ di tempo i due corpi hanno raggiunto l’equilibrio termico. Raggiungendo l’equilibrio termico cessano tutti i fenomeni termici (Dilatazione e il cambiamento di stato). Per misurare la temperatura bisognerebbe perfezionare il termoscopio aggiungendo una scala termometrica che diventa un termometro.
2.2 Il termometro
Il termometro può essere fatto a mercurio. Se lo immergiamo nell’acqua, raggiungere l’equilibrio termico e si segna 0 sul cannello del termoscopio. Se lo immergiamo nell’acqua bollente, il mercurio salirà e segnerà 100. Abbiamo indicato la scala della temperatura che si chiama grado Celsius (°C) che viene estesa sopra i 100° e sotto di 0°. Nel sistema internazionale la temperatura si chiama kelvin che ha un valore uguale al grado Celsius, ma quando la temperatura darà la fusione del ghiaccio (0°) corrisponderà a 273,15 K, l’ebollizione dell’acqua (100°) corrisponderà 373,15 K.
Il liquido più usato comunemente nei termometri è il mercurio perché consente di
Misurare un intervallo di temperature piuttosto ampio.
2.3 La dilatazione termica lineare
Molti ponti metallici di solito non sono fissati alle estremità, per evitare che si deformino a causa della dilatazione termica che lì porta ad allungarsi. Un esempio molto semplice lo è la sbarra che ha un estremità fissa a contatto con un’asta termicamente isolante. Aumentando la temperatura della sbarra, aumenta la larghezza. Da questi esperimenti, notiamo che la temperatura passa da 0°C a t °C, la lunghezza della sbarra passa dal valore lt = lo + lo t . dove è il coefficiente di dilatazione lineare che varia a seconda del materiale. La legge della dilatazione è lt = lo (1+ t). Un fenomeno della dilatazione lineare è il termometro metallico, uno strumento costruito da una spirale metallica che ha un estremo fisso e un altro estremo che è collegato a un indice dove è segnata una scala graduata. Quando la temperatura aumenta, la molla si allunga l’estremo indice si sposta e l’indice inizia a ruotare.
La legge della dilatazione lineare è approssimata
C’e una legge fenomenologica detta forza di Hooke (Legge della forza elastica) la cui legge dice che l’allungamento è proporzionale all’aumento di temperatura
2.4 La dilatazione termica dei solidi
I solidi come sappiamo hanno tre dimensioni (Lunghezza, altezza e profondità). Quando si parla di solidi, si parla di dilatazione volumica, ovvero che interessa l’intero volume del corpo. Chiamando il Vo il volume di un corpo solido a O°C, il volume Vt, alla temperatura. Il coefficiente alfa si chiama coefficiente di dilatazione cubica che si dimostra che alfa è uguale 3λ.
Derivazione della legge della dilatazione volumica
La legge della dilatazione lineare è a = a0(1+λt). Per calcolare il volume della temperatura si applica così:
Vt= abc= a0(1+λt) x B0(1+λt) x c0(1+λt) = a0b0c0(1+ λt)3
Una volta sviluppata questa formula si applica il cubo del binomio:
Vt= V0 [1 + 3λt + 3(λt)2 + (λt)3]
Questa formula, però, può essere ridotta al minimo e quindi la legge della Dilatazione volumica di un solido è: Vt= V0 (1 + 3λt).
2.5 La dilatazione termica dei liquidi
I liquidi si dilatano maggiormente rispetto ai solidi, per l’estatezza 10 volte di più.
Il comportamento anomalo dell’acqua
L’acqua è un elemento liquido diverso dagli altri. La sua temperatura aumenta da 0°C a 4°C, il suo volume va a diminuire invece di aumentare. A quest’ultima temperatura raggiunge la massima densità. Poiché aumenta per la legge di Archimede va a un certo punto ad aumentare la temperatura va ad aumentare di 4°C il suo volume, ma la densità diminuisce. Prendendo una massa di ghiaccio che galleggia nel fondo del mare noteremo che diventerà ghiaccio. Questo fenomeno salva la vita ai pesci di un qualsiasi lago durante l’inverno.
2.6 La dilatazione termica dei gas
I gas aumentano di volume se sono mantenuti a una pressione costante. Per controllare la pressione, si può mettere il gas in un recipiente chiuso da un pistone mobile. Appoggiando o togliendo delle masse dal pistone , varia il valore della pressione. Se riscaldiamo invece il gas, osserveremo che il pistone sale. Questa legge è chiamata legge della dilatazione costante (1°legge di Gay-Lussac).La sua formula che varia a seconda le sostanze l’esperienza che alfa è lo stesso per
tutti i gas.
Alfa = 1/273,15 = 1/ °C
Fonte: http://spazioinwind.libero.it/scarpulla_massimiliano/Tesine%20di%20fisica/Documento%20cap.II.doc
Sito web da visitare: http://spazioinwind.libero.it/scarpulla_massimiliano
Autore del testo: non indicato nel documento di origine
Il testo è di proprietà dei rispettivi autori che ringraziamo per l'opportunità che ci danno di far conoscere gratuitamente i loro testi per finalità illustrative e didattiche. Se siete gli autori del testo e siete interessati a richiedere la rimozione del testo o l'inserimento di altre informazioni inviateci un e-mail dopo le opportune verifiche soddisferemo la vostra richiesta nel più breve tempo possibile.
I riassunti , gli appunti i testi contenuti nel nostro sito sono messi a disposizione gratuitamente con finalità illustrative didattiche, scientifiche, a carattere sociale, civile e culturale a tutti i possibili interessati secondo il concetto del fair use e con l' obiettivo del rispetto della direttiva europea 2001/29/CE e dell' art. 70 della legge 633/1941 sul diritto d'autore
Le informazioni di medicina e salute contenute nel sito sono di natura generale ed a scopo puramente divulgativo e per questo motivo non possono sostituire in alcun caso il consiglio di un medico (ovvero un soggetto abilitato legalmente alla professione).
"Ciò che sappiamo è una goccia, ciò che ignoriamo un oceano!" Isaac Newton. Essendo impossibile tenere a mente l'enorme quantità di informazioni, l'importante è sapere dove ritrovare l'informazione quando questa serve. U. Eco
www.riassuntini.com dove ritrovare l'informazione quando questa serve