Post on 04-Jan-2016
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IL CALORE
Antonio Ballarin Dentia.ballarindenti@dmf.unicatt.it
CALORE E LAVORO
Se la T è un indicatore macroscopico dell’energia cinetica molecolare e se due corpi con T diversa, messi a contatto, raggiungono un equilibrio termico possiamo dire che:
Il calore è trasferimento di energia tra due corpi che si trovano inizialmente a T diverse
CALORE e LAVORO sono due forme di energia IN TRANSITO
“Il calore trasmesso da un corpo a T maggiore e il lavoro compiuto da una forza esterna sono due
modi per aumentare l’energia interna di un corpo”
CAPACITÀ TERMICA E CALORE SPECIFICO
La capacità termica di un corpo è l’energia necessaria per aumentare di 1K (o di 1°C) la sua temperatura
DEF:
Vale la relazione
Calore specifico:Capacità termica di una massa unitaria
Massa del corpo
Calore specifico:Capacità termica di una massa unitaria
DEF:
cacqua
°C
1,000
0,997
15 35 65
L’energia necessaria per aumentare la T di un corpo è direttamente proporzionale a :
- IL SUO CALORE SPECIFICO
- LA SUA MASSA
- IL SALTO DI TEMPERATURA
LA TEMPERATURA DI EQUILIBRIO
Dati 2 corpi di massa m1 e m2 con calori specificic1 e c2 e temperature iniziali T1 e T2, (T1 < T2)
Dove T è la temperatura finale, T1 < T < T2
L’energia ceduta dal corpo a T > sarà la stessa acquistata dal corpo a T <
LA CALORIA
DEF:È la quantità di energia necessaria per aumentare di 1°C (da 14,5°C a 15,5 °C) la temperatura di 1 g di acqua distillata alla pressione di 1,013×105 Pa (Pressione Atmosferica Standard).
1 cal = 4, 186 J
1 Kcal = 1000 cal = 4186 J
IL POTERE CALORIFICO
DEF:È la quantità di calore (energia) liberata dalla combustione completa di una massa unitaria (o V unitario) di combustibile. (J/kg - J/m3)
LA PROPAGAZIONE DEL CALORE
Avviene con tre diversi meccanismi:
1. CONDUZIONE
2. CONVEZIONE
3. IRRAGGIAMENTO
1. CONDUZIONE
Non vi è spostamento di materia, ma solo di energia
Il passaggio di energia attraverso una parete di area a e spessore L è:
Dove λ è il coefficiente di conducibilità termica
2. CONVEZIONE
È lo spostamento di materia che si hanei fluidi con le correnti convettive
3. IRRAGGIAMENTO
È il trasferimento di energia via radiazione elettromagnetica
σ = 5,8 × 10-8 costante di Stefan-Boltzmann
LA COSTANTE SOLARE
È l’intensità della radiazione solare al confine dell’atmosfera trrestre
S0≈ 1367 W/m2
I CAMBIAMENTO DI STATO
Ogni passaggio di stato è accompagnato da assorbimento o liberazione di energia
e si realizza ad un a data temperatura
LIQUIDOSOLIDO GAS
SUBLIMAZIONE
CONDENSAZIONE
solidificazione
fusione vaporizzazione
condensazione
Il calore latente di fusione (o di solidificazione) è la quantità di energia necessaria a fondere (solidificare)
completamente una massa unitaria di sostanza quando essa si trova alla temperatura di fusione (solidificazione)
DEFINIZIONE
Lf = Ls
Per la conservazione dell’energia
Il calore latente di vaporizzazione (condensazione) è la quantità di energia necessaria a vaporizzare (condensare)
completamente una massa unitaria di sostanza senza variazione di temperatura
DEFINIZIONE
Per l’acqua se T < 100°C si parla di evaporazione
Per l’acqua se T = 100°C si parla di ebollizione
Lv = Lc
Se l’evaporazione avviene in un ambiente chiuso, la pressione della fase gassosa aumenta fino ad un punto di equilibrio detto pressione di vapore saturo
la pressione di vapore saturo aumenta al crescere di T
Per condensare un vapore si può:- comprimerlo a T costante- raffreddarlo a p costante
Per ogni sostanza esiste una T critica, TC, al di sopra della quale essa può esistere solo allo stato gassoso
Per T > TC si parla di GASPer T < TC si parla di VAPORE
UMIDITÀ RELATIVA DELL’ARIA
Si chiama umidità relativa dell’aria il rapporto tra la pressione effettiva p del vapor d’acqua e la pressione pH O del vapore saturo dell’acqua a quella temperatura
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