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Abilitazione alla Conduzione di Impianti Termici Civili P>232kW

(D.M. 12.8.68) (DLGS n°152 del 3.4.2006 art.287)

Corso di Formazione

Modulo 1

RICHIAMI SULLE MISURE

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Richiami sulle misure

“Quando puoi misurare ciò di cui stai parlando, ed esprimerlo innumeri, puoi affermare di saperne qualcosa; se però non puoimisurarlo, se non puoi esprimerlo con numeri, la tua conoscenzasarà povera cosa e insoddisfacente: forse un inizio di conoscenza,ma non abbastanza da far progredire il tuo pensiero fino allostadio di scienza, qualsiasi possa essere l'argomento.”

“Se non si può misurare qualcosa, non si può migliorarla.”

[Lord William Thomson, I barone Kelvin]

Sviluppatore della scala KELVIN di temperatura assoluta

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Richiami sulle misure

UNITA’ DI MISURA

Le unità di misura sono uno standard per la misurazione di quantitàfisiche. In fisica e in metrologia, è necessaria una definizione chiara eunivoca di tali quantità, al fine di garantire l'utilità e la riproducibilitàdei risultati sperimentali, che sono alla base del metodo scientifico.

SISTEMA DI MISURA INTERNAZIONALE

Il sistema internazionale di unità di misura (in lingua franceseSystème international d'unités), abbreviato in SI, è il più diffuso tra isistemi di unità di misura che è fondato su sette unità base(fondamentali), e in cui tutte le altre unità derivano da queste.Dal 1° gennaio 2000 è obbligatorio utilizzare in Italia le unità dimisura del Sistema Internazionale (SI), previste dalla direttiva80/181/CEE del 20 dicembre 1979.

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Richiami sulle misure

UNITA’ DI MISURA DEL SISTEMA INTERNAZIONALEFONDAMENTALI

Lunghezza = m (METRO)

Massa = kg (KILOGRAMMO)

Tempo = s (SECONDO)

Corrente elettrica = A (AMPERE)

Temperatura termodinamica = K (KELVIN)

Intensità luminosa = cd (CANDELA)

Quantità di sostanza = mol (MOLE)

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Focus : LA MOLELa mole (simbolo mol) è l'unità di misura dellaquantità di sostanza. È una delle sette unità di misurafondamentali del Si.La mole è definita come la quantità di sostanza di unsistema che contiene un numero di entità (atomi omolecole) pari al numero degli atomi presenti in 12grammi di carbonio-12.Il concetto di mole fu introdotto da Wilhelm Ostwaldnel 1896.Una mole di una sostanza contiene tante entitàelementari quanti sono gli atomi contenuti in 12grammi dell'isotopo 12 del carbonio: tale numero ènoto come costante di Avogadro, dal chimico e fisicoAmedeo Avogadro, ed è pari a 6,02214179 × 1023.

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Richiami sulle misure

Focus : LA MASSA MOLAREUna mole è quindi associata a un numero enorme dientità o particelle (più di seicento triliardi).Quindi una mole di acqua contiene 6,02 circa × 1023

molecole di acqua.La massa molare è la massa di una mole di unasostanza, quindi la massa della quantità di particelleelementari che corrispondono allacostante diAvogadro. L‘unità di misura di tale grandezza, nelSI dovrebbe teoricamente essere il kg/mole , tuttaviasi usa esclusivamente il mole g/mole, in quanto rendequasi immediata la conversione tra massamolecolare e massa molare.

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Richiami sulle misure

Focus : LA MASSA ATOMICALa massa atomica (ma) di un dato elemento è datadalla massa a riposo di un suo atomo nel suo statofondamentale. Trattandosi di una massa può essereespressa in grammi o kilogrammi. Tuttavia, poichépuò assumere valori compresi tra i 10−25 kg e i10−27 kg, è solitamente espressa in unità di

massa unificata (u) definita per convenzione come1/12 della massa di un singolo atomo di carbonio-12(isotopo stabile, non radioattivo e il più abbondantedel carbonio) a riposo. Il maggiore contributo allamassa atomica è dato da protoni e neutroni delnucleo e per questo motivo il suo valore è quasi lostesso del numero di mass.

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Richiami sulle misure

Focus : MASSA ATOMICA e MOLARE di alcune sostanzeAcqua : H2 2 × 1,00794 u + O 1 x 15,9994 u = 18,015 g/molAria : N2 (78%) + O2 (21%) + Ar (1%) = 21,84 u + 6,72 u + 0,40 u = 28,96 g/mol

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Richiami sulle misure

UNITA’ DI MISURA DEL SISTEMA INTERNAZIONALEDERIVATE DI RILEVANTE IMPORTANZA PER LA CONDUZIONEDELLE CENTRALI TERMICHE

Forza = N (NEWTON)

Pressione = Pa (PASCAL)

Lavoro - Energia - quantità di calore = J (JOULE)

Potenza =W (WATT)

Differenza di potenziale - Tensione elettrica = V (VOLT)

Frequenza = Hz (HERTZ)

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Nozioni di Massa, Volume, Peso e Peso Specifico

Volume

Peso Specifico

Peso - Massa

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Nozioni di Massa, Volume, Peso e Peso Specifico

MASSA

La massa è una grandezza fisica fondamentale, definita secondo lameccanica newtoniana come la misura dell'inerzia offerta dai corpi alcambiamento del proprio stato di moto. Nella teoria della gravitazioneuniversale di Newton la massa ha anche un altro ruolo: costituisce lacarica della forza gravitazionale. La teoria della relatività di Einstein dàragione di questo doppio ruolo e lega strettamente i concetti di massaed energia (E = mc²).

Il chilogrammo è l'unità di massa, ma nell'uso comune "chilogrammo" èun'abbreviazione per "il peso di un corpo avente la massa di unchilogrammo, a livello del mare sulla terra"; tuttora si usa in moltesituazioni quotidiane il chilogrammo forza come unità di misura dellaforza, ma quest'uso non è conforme al Sistema Internazionale e deveessere evitato nei contesti scientifici.

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Nozioni di Massa, Volume, Peso e Peso Specifico

Questi termini possono facilmente confondere ed è quindi importanterimarcare la seguente distinzione: massa e forza sono due grandezzeconcettualmente distinte, con unità di misura diverse, rispettivamente ilchilogrammo per la massa e il Newton per la forza; ed è benesottolineare il fatto che il peso di un oggetto è una forza, non unaproprietà fisica intrinseca dell'oggetto (quale invece è la massa).

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Nozioni di Massa, Volume, Peso e Peso Specifico

PESO

In fisica classica la forza peso agente su un corpo (oppure, piùbrevemente, il suo peso) è la forza di attrazione che su di esso applicaun campo gravitazionale. La forza peso è stata definita da IsaacNewton nel libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica del 1687,definendo la legge di gravitazione universale. Come ogni altra forza, laforza peso si misura in Newton.

La forza peso può essere espressa anche attraverso il seconda leggedella dinamica, ovvero: F = m * g dove g è l'accelerazionegravitazionale.

Per il pianeta Terra il valore dell'accelerazione di gravità è statoconvenzionalmente fissato a 9,80665 m/s2 nell'ambito della terzaConferenza Generale dei Pesi e delle Misure del 1901.

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Nozioni di Massa, Volume, Peso e Peso Specifico

PESO & MASSA

La fisica distingue forza peso e massa come due grandezzesostanzialmente diverse: mentre la massa di un corpo è una suaproprietà intrinseca, indipendente dalla sua posizione nello spazio e daogni altra grandezza fisica, il peso è l'effetto prodotto su tale massadalla presenza di un campo gravitazionale. Quindi la massa di un corpoè generalmente costante, mentre il suo peso varia a seconda del luogoin cui viene misurato; in particolare il peso di un corpo cambiaenormemente se il corpo si trova sulla Terra o su un altro corpo celeste(ad esempio sulla Luna i corpi pesano di meno). Pensiamo alla bilanciaa due bracci identici, per intenderci quella vista nelle gioiellerie e lastessa simbolo della equita’ della giustizia essa sostanzialmenteeffettua un confronto tra due masse.

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Nozioni di Massa, Volume, Peso e Peso Specifico

Il principio e’ quello dell’ equilibrio dei momenti della forza peso, che,avendo costante l’ accelerazione di gravita’ (g), permette di confrontarele masse. Resta comunque la differenza tra la massa di un corpo, cioe’la quantita’ di materia presente, ed il peso cioe’ la forza che il campogravitazionale esercita su di essa.

CADUTA DEI GRAVI

I corpi materiali cadono, nel vuoto (escludendo quindi qualunqueeffetto di attrito), tutti con la stessa accelerazione, indipendentementedalla loro massa; questo fenomeno è conseguenza direttadell'equivalenza tra massa gravitazionale e massa inerziale. Da essa sideduce che ogni corpo, in prossimità della superficie terrestre, subisceuna accelerazione pari a circa: 9,81 m/sec2.

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Nozioni di Massa, Volume, Peso e Peso Specifico

Per capire bene la differenza tra massa e peso immaginiamo che unastronauta, avente sulla Terra una massa di 78 kg, passeggi sulla Luna,la forza di gravità, che è quella forza che attira un corpo verso il centrodi un pianeta, è di un'intensità minore di quella che agisce sulla Terra(circa 1/6).

Se ora il nostro astronauta salisse su una bilancia pesa personeavrebbe una grossa sorpresa: leggerebbe 13 kg anziché 78 kg. La suamassa non è certo cambiata: infatti, se egli usasse una bilancia a duepiatti il risultato della misura sarebbe ancora 78 kg (ossia il suo corposarebbe bilanciato da una quantità di pesi pari a 78 Kg misurati sullaterra).

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Nozioni di Massa, Volume, Peso e Peso Specifico

PESO SPECIFICO

Il peso specifico è definito come il peso di un campione di materialediviso per il suo volume. Nel Sistema internazionale l'unità di misura èil newton/m3.

Comunemente il termine peso specifico è usato come sinonimo didensità e per questo si trova molto spesso indicato come g/cm3 okg/litro o kg/dm3. In questo caso i grammi sarebbero da intendersisecondo un'obsoleta definizione di grammi peso, non grammi massa,dove 1 grammo peso è il peso di 1 grammo massa in condizioni diaccelerazione di gravità standard.

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Nozioni di Massa, Volume, Peso e Peso Specifico

La differenza è sottile e per la verità all'atto pratico la si può spessoignorare, ma è opportuno tener presente che mentre la densità è unrapporto tra una massa e un volume, il peso specifico è un rapporto traun peso (quindi una forza) e un volume. Visto che il peso è pari allamassa moltiplicata per l'accelerazione di gravità, peso specifico edensità hanno di conseguenza il medesimo valore solo se ci si trova inun punto dove l'accelerazione di gravità è esattamente uguale a g (cheper convenzione è pari a 9,80665 m/s2).

In generale, a meno di motivi specifici, è da preferire l'uso delladensità.

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Nozioni di Massa, Volume, Peso e Peso Specifico

VOLUME

Il volume o capacità è la misura dello spazio occupato da un corpo.Viene valutato ricorrendo a molte diverse unità di misura. L'unitàadottata dal Sistema Internazionale è il metro cubo, simbolo m3.

Il metro cubico o metro cubo è l'unità di misura di volume nel SistemaInternazionale di unità di misura. È per definizione il volume racchiusoda un cubo avente gli spigoli lunghi un 1 metro.

Ha per simbolo m³ ed è spesso, impropriamente per quanto riguarda lenormative imposte dal sistema internazionale, abbreviato con la siglamc.

Un metro cubo è uguale a: 0,000000001 chilometri cubici = 1 000 litri= 1 000 decimetri cubi = 1 000 000 centimetri cubi

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Nozioni di Massa, Volume, Peso e Peso Specifico

Standard legati al metro cubo

Sm³ o standard metro cubo è un'unità di misura impiegata permisurare la quantità di gas a condizioni standard di temperatura epressione. Per definizione è la quantità di gas necessaria ad occupareun metro cubo di volume a 15 °C di temperatura e 1,01325 bar assoluti(pressione atmosferica sul livello del mare) di pressione.

Nm³ o normal metro cubo è un'unità di misura impiegata per misurarela quantità di gas e GPL a condizioni normali (c.n.). Per definizione è laquantità di gas necessaria ad occupare un metro cubo di volume a 0 °Cdi temperatura e 1,01325 bar assoluti (pressione atmosferica sul livellodel mare) di pressione. I Nm³ sono legati agli Sm³ dalla seguenterelazione: 1 Nm³ = 1.0561 Sm³.

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Richiami sulle misure

ALLEGATI

Richiami sulle misure.pdf

Alfabeto greco.pdf

Libro di Testo

HOEPLI Cap_1 Nozioni di Fisica e Chimica.pdf