CALORE SPECIFICO, DILATAZIONE TERMICA, CALORIMETRO

In questo corso vedremo insieme Il calore e la dilatazione termica.
Partiremo con il considerare le scale Celsius, Fahrenheit e Kelvin con l’introduzione del concetto di zero assoluto a 273.15 gradi sotto lo zero Celsius.
La dilatazione termica di un corpo dovuta al suo riscaldamento può avvenire in una dimensione, in due dimensioni o in tre dimensioni. Ognuna di queste tipologie di allungamento ha una sua legge fisica che vedremo in dettaglio. Conosceremo I vari coefficienti di dilatazione termica lineare (λ) per un buon numero di materiali metallici e non. Di seguito passeremo al calore specifico e alla capacità termica.
Qui introdurremo la relazione fondamentale della termologia che lega il calore (Q) con l’aumento di temperatura (ΔT) e impareremo a fare delle considerazioni fisiche a partire dai differenti valori di calore specifico dei metalli e anche di sostanze non metalliche. Di seguito dopo avere spiegato il calorimetro utilizzeremo massicciamente questa relazione per risolvere I problemi tipici che ti verranno dati in classe sul calorimetro.
L’unità di misura del calore è il Joule ma esiste anche l’unità di misura della caloria dove 1 cal=4,186 Joule.
Il calore si propaga in 3 modi differenti: conduzione, convezione e irraggiamento.
Per quanto riguarda la conduzione introdurremo la legge di Fourier grazie alla quale per esempio si possono svolgere I calcoli per calcolare il passaggio di calore dalle pareti di una casa dove all’interno ci sono 20 gradi Celsius e dove fuori invece c’è un inverno rigido a -10 gradi Celsius. Vedremo il coefficiente k di conducibilità termica di alcune sostanze.
Poi vedremo insieme i meccanismi della convezione e dell’irraggiamento. Finalmente vedremo il calorimetro che è un contenitore isolato termicamente verso l’esterno. Grazie a questo isolamento è possibile conoscere precisamente il calore scambiato tra gli elementi posti all’interno del calorimetro e quindi è possibile caratterizzarli correttamente.
Svolgeremo insieme l’esercizio della miscela di due masse d’acqua a diversa temperatura trovando poi insieme la temperatura finale di equilibrio. Così come svolgeremo insieme l’esercizio di una massa metallica calda che viene immersa in una quantità d’acqua fredda all’interno di un calorimetro.