Concetti Chiave
- La termologia studia il calore e la temperatura, con il termoscopio che misura la temperatura attraverso la dilatazione di un liquido.
- La dilatazione termica si manifesta in due forme: lineare e volumica, con formule specifiche per calcolare la variazione di lunghezza e volume in base alla temperatura.
- Un comportamento anomalo dell'acqua tra 0° e 4° gradi Celsius porta a una diminuzione del volume anziché a una dilatazione, aumentando così la densità.
- Le leggi dei gas, inclusa la legge di Boyle e le leggi di Gay-Lussac, descrivono come la pressione, il volume e la temperatura di un gas interagiscono in condizioni di variazione.
- La capacità termica e il calore specifico sono misure dell'energia necessaria per cambiare la temperatura di un corpo, essenziali per comprendere il trasferimento di calore.
Grandezza fisica che può essere misurata da un termometro(termoscopio con scala graduata). La Termologia è quella parte della fisica che studia il calore e la temperatura. Il Termoscopio è il recipiente chiuso con un tappo in cui è infilato un tubicino trasparente. Nel recipiente c’è un liquido. Quando il calore riscalda il liquido aumenta il volume quindi raggiunge un livello più alto
Dilatazione termica e formule
Aumento della temperatura comporta una dilatazione termica
Lineare: dilatazione di cui un corpo che viene scaldato
* Lo = lunghezza iniziale
* L = lunghezza finale
* L –Lo = Lo(COEFFICIENTE DI DILATAZIONE LINEARE)delta t
* L =Lo (1 +(COEFFICIENTE DI DILATAZIONE LINEARE)delta t) proporzionalità lineare (retta)
Dilatazione volumica
* V = Vo ( 1+άt) * ά = 3T
formula sia per solidi che per i liquidi che per i gas
* ά= 1/273
Comportamento anomalo dell'acqua
comportamento anomalo dell’acqua tra 0° e 4°quando la temperatura aumenta tra 0° e 4° invece di avere una dilatazione diminuisce il volume quindi densità è maggiore
Dilatazione dei liquidi
I liquidi a pressione costate si dilatano dieci volte in più dei solidi
* V = Vo(1 + άt)
1) Isoterma : temperatura costante
2) Isocora : volume costante
3) Isobara : pressione costante
Leggi dei gas
Prima legge di gay lussac
legge isobara
se aumenta la temperatura aumenta il volume
V = Vo(1 + άt)
Quando la temperatura si abbassa e diventa liquido
Questa legge vale quando il gas non è troppo compresso e lontano dalla temperatura di liquefazione legge di boyle
PV = P1V1
La pressione non deve aumentare troppo velocemente perché altrimenti aumenta la temperatura.
Il prodotto della pressione per il volume, a temperatura costante, rimane sempre costante.
P = Po(1+ άt) To =273
La pressione è direttamente proporzionale alla temperatura associata
Gas perfetto
Un gas ideale che segue la legge di boyle e le due di gay lussac, che è piuttosto rarefatto, e che la sua temperatura è molto maggiore di quella in cui si liquefa si chiama gas perfetto.
Equazione di stato del gas perfetto:
PV = (Po Vo/To)T
ISOTERMA To = T PV = PoVo Boyle
ISOBARA P = Po V = (Vo/To)T 1° GAY LUSSAC
ISOCORA V = Vo P = (Po/To)T 2° GAY LUSSAC
Concetti di peso atomico e molecolare
Peso atomico: è la massa dell’atomo misurata in un unità di massa atomica ha come simbolo U=1,6605x 10-27
Peso molecolare: è la massa della molecola misurata in un unità di massa atomica
Le molecole in generale si attraggono quando le distanze sono maggiori se invece sono minori si respingono
N° avogadro : Na=6,023
Una quantità di una qualunque sostanza che ha una massa numericamente uguale al suo peso atomico (o molecolare)contiene una quantità di atomi o molecole uguale al numero di avogadro
Mole : la quantità della sostanza che contiene n° di avogadro di atomi o molecole
Legge di avogadro: volumi uguali di sostanze diverse mantenuti alla stessa temperatura e alla stessa pressione contengono lo stesso numero di particelle
Possiamo scaldare un corpo in due modi:
1) mediante calore proveniente da un corpo più caldo
2) mediante una forza che compie un lavoro
Trasferimento di calore
si ha un passaggio di calore quando c’è un dislivello di temperatura: il calore fluisce da un corpo più caldo a quello più freddo
il calore è l'energia in transito, in movimento con la macchina di joule si è dimostrato sperimentalmente che per aumentare di un grado kelvin la temperatura di un kg d’acqua è necessario un lavoro di 4186J. Calore e lavoro sono dei modi per trasferire energia da un sistema all’altro.
la capacita termica è il rapporto tra la quantità di energia necessaria per aumentare la temperatura di un corpo e la variazione di temperatura C = delta E/ delta T
Calore specifico è la quantità di energia necessaria per aumentare di 1 k la temperatura di 1kgdi massa di quella sostanza Cs =c/m
Domande da interrogazione
- Cos'è la termologia e quale grandezza fisica misura?
- Qual è il comportamento anomalo dell'acqua tra 0° e 4°?
- Come si calcola la dilatazione termica lineare?
- Qual è la legge di Avogadro e cosa implica?
- Qual è la differenza tra calore e lavoro nel trasferimento di energia?
La termologia è la parte della fisica che studia il calore e la temperatura, e la grandezza fisica che può essere misurata è la temperatura, utilizzando un termometro o un termoscopio.
Tra 0° e 4°, quando la temperatura aumenta, l'acqua non si dilata come gli altri liquidi, ma diminuisce il suo volume, aumentando così la densità.
La dilatazione termica lineare si calcola con la formula L = Lo (1 + (COEFFICIENTE DI DILATAZIONE LINEARE)delta t), dove Lo è la lunghezza iniziale e L è la lunghezza finale.
La legge di Avogadro afferma che volumi uguali di sostanze diverse, mantenuti alla stessa temperatura e pressione, contengono lo stesso numero di particelle, implicando una relazione diretta tra volume e numero di molecole.
Il calore è l'energia in transito che fluisce da un corpo più caldo a uno più freddo, mentre il lavoro è l'energia trasferita mediante una forza che compie un'azione, entrambi modi per trasferire energia da un sistema all'altro.
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