LIVELLI DI ORGANIZZAZIONE DELLA MATERIA

ITIS - lab. di fisica 1

Appunti diTermologia

Laboratorio di fisica - ITIS

•MOLECOLE Tutte le sostanze sono composte damolecole complesse

•ATOMI 89 tipi – tutti gli atomi di un elementosono identici

•NUCLEI + ELETTRONI

protoni neutroni

Hanno una massa 2000 volte più grande della massa di un elettrone

Sono composti da particelle dette QUARK

GLI ELETTRONI DI TUTTIGLI ATOMI SONO IDENTICI

Sostanze diverse si differenzianoper numero e tipo di atomi chene compongono le molecole

LIVELLI DI ORGANIZZAZIONEDELLA MATERIA




Gli atomi sono tenuti insiemeall’interno della molecola da forzedi natura elettrica

Gli elettroni sono legati al nucleo daforze di natura elettrica

Protoni e neutroni sono legati all’internodel nucleo da forze di tipo nucleare

Per spezzare una molecola, un atomo o un nucleo occorre vincere queste forzefornendo una sufficiente quantità di energia

FORZE DI COESIONE MOLECOLARE

intense

SOLIDOLe molecole possono

oscillare intornoad una posizione

di equilibrio

deboli

LIQUIDOLe molecole

possonoscorrere le une

sulle altre

trascurabili

GASLe molecole sonolibere, talmentedistanti tra loro

da non avvertirnela presenza

STATI DI AGGREGAZIONE




è indice dello stato termico del corpo+ agitazione termica + temperatura

Fenomeno legato all’aumento della temperatura

DILATAZIONE TERMICA

TEMPERATURA




Non è possibile basarsi sulle sensazioni

qualitative soggettive

Strumento di misura: TERMOMETRO

IL FUNZIONAMENTO E’ BASATO SU DUE FENOMENI:

• EQUILIBRIO TERMICO• DILATAZIONE TERMICA

Come si misura la temperatura di un corpo ?




SCALE TERMOMETRICHE




SOLIDISOLIDI

LIQUIDILIQUIDI

GASGAS

lineare

• Si dilatano tutti allo stesso modo• Hanno lo stesso coeff. di dilatazione 0,00366 °C-1

• È molto accentuata forze di coesione molecolare trascurabili

V = K · V0 · T

l = · l0 · T

volumica V = K · V0 · T

K = 3 · per lo stesso materiale

DILATAZIONE TERMICA

Comportamento anomalo dell’acqua ?




TABELLA




Prendiamo 1 Kg di H2O. Se volessimoaumentare di 1 °C la sua temperatura,per es. da 25 °C a 26 °C, dovremmofornirgli una quantità di energiapari a 4180 J.Come ? ……. lavorando.C

TE

Capacità termica KJ

La capacità termica di un corpoè direttamente proporzionale alla sua massa

C = c · m

Calore specifico della sostanza

Per aumentare la temperatura di un corpo occorre trasferirgli energia




mcE

Se l’aumento della temperatura è dovuto ad untrasferimento di energia sotto forma di calore

mcQ

LEGGE DELLA TERMOLOGIA




EQUILIBRIO TERMICO

Corpo 1 Corpo 2

m1

T1

m2

T2 > T1




Temperatura di equilibrio

corpo 1 + corpo 2

m1 + m2 T1< Te < T2




Come calcolare la Te

Qceduto = m2 · c2 · (Te – T2) negativo

Qacquistato = m1 · c1 · (Te – T1) positivo

Se non ci sono perdite di calore nell’ambiente:

Qacquistato = - Qceduto

2211

222111

cmcmTcmTcmTe




CALORIMETRO

MA LE PERDITE DI ENERGIA SOTTO FORMA DI CALORE SONO INEVITABILI

Il problema è valutare tali perditeper minimizzarle !!

Bisogna calcolare l’equivalente in acqua del calorimetro




CALORIMETRO

calorimetro esper.doc

DETERMINAZIONE DEL CALORE SPECIFICO.doc

calorimetri e calori specifici.doc

calorimetro.pdf

capacita termica.pdf

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