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Differenza fra temperatura e calore

Riassumendo

o Non esiste nessuna correlazione fra temperatura e calore di corpi

diversi, mentre esiste perfetta coincidenza nell’ambito dello stesso

corpo.

o Indipendentemente dal contenuto calorico, il calore viene trasferito da

un corpo a temperatura superiore verso un corpo a temperatura

inferiore (trasferimento di calore sensibile rilevabile con un

termometro).

o Nel caso in cui si verifichi un cambio di fase a carico dell’acqua, il

trasferimento di calore è regolato da fattori diversi rispetto alla

temperatura (calore latente)

Bilancio di energia

o La temperatura che può essere misurata nelle diverse parti della superficie

terrestre dipende in larga misura dal bilancio di energia.

o Altre fonti di variazione sono rappresentate dagli afflussi di masse d’aria o di acqua

che possono determinare riscaldamento o raffreddamento ed il passaggio di stato

dell’acqua.

Unità di misura della temperatura

La temperatura può essere espressa nelle seguenti unità di misura

Gradi Kelvin °K °C+273.15

Gradi centigradi °C

Gradi Fahrenhait °F 5/9(°K-32)+273.15

Misura della temperatura

o I più comuni sono gli strumenti a dilatazione, quali quelli a mercurio,

alcol o lamina bi-metallica. Possono essere a lettura diretta od

associati ad un sistema di registrazione su carta. Un caso particolare

sono quelli a massima e minima.

o Esistono poi strumenti elettronici associati a sistemi di acquisizione in

formato digitale: termocoppie, termoresistenze, termistori, termistori

linearizzati, sensori integrati, sensori radiometrici.

Il termometro

•E’ costituito da un tubo di vetro che

contiene alcool o mercurio

•Il liquido all’interno varia il proprio volume

in rapporto alla temperatura

•All’interno del bulbo si trova un’asta

graduata per la lettura diretta

•In commercio ne esistono di varie scale e

precisioni

Termometro a massima e minima

o E’ costituito da unico capillare a forma di “U”

contenente due liquidi non miscibili, alcool e alcool

mercurio

o L’alcool, che riempie anche il bulbo, è

l’elemento sensibile max

min

o La dilatazione dell’alcool induce il mercurio a

spostarsi lungo il capillare sui due rami

o Su questi sono riportati due scale, una

crescente e l’altra decrescente +3°C

-3°C

o Sotto la spinta del mercurio si spostano due -2°C +2°C

barrette colorate che indicano le temperature +1°C

-1°C

estreme raggiunte 0°C

+1°C -1°C

o Queste sono trattenute tramite un magnete +2°C -2°C

nella posizione raggiunta

o Dopo la lettura si possono far tornare le

barrette a contatto del mercurio premendo un

bottone che allontana il magnete. mercurio

• Strumento che registra la

Il termoigrografo temperatura e l'umidità relativa

• Il sensore termometrico è

costituito da una lamina

bimetallica che garantisce una

precisione di misura del 5 %.

• La deformazione viene

trasmessa a una penna riempita

di un inchiostro speciale, che

aderisce alla carta diagrammata

• Il movimento a orologeria può

essere trasformato da

settimanale a giornaliero e

viceversa

Sensori con segnale elettrico

Termocoppia

•Il sensore è costituito da due fili di

materiale opportuno, saldati insieme a

formare un “giunto sensibile”

•Lungo i fili si crea una tensione elettrica

(dell’ordine dei mV) che varia in modo

proporzionale con la temperatura

Sensori con segnale elettrico

Termistori

o Il sensore è costituito da

materiale semiconduttore

o Il valore di resistenza (Ω) varia

con la temperatura

o La loro risposta non è lineare,

quindi necessita di una rete di

linearizzazione

o Molto usato per sistemi di

acquisizione automatica

La schermatura

La temperatura del terreno

Argomenti trattati

Aspetti generali

Analisi del regime termico

Relazioni temperatura-coltura

Difesa dalle temperature critiche

Analisi del regime termico

o Il valore orario è importante soprattutto per processi specifici quali lo

sviluppo delle malattie fungine.

o Generalmente sono calcolati i valori medi su periodi diversi (giorno,

settimana, decade, mese, anno).

o Molto importanti sono i valori estremi, massimi e minimi, rilevati su di

un certo intervallo, sia in termini di medie del periodo che di punte

estreme.

o Di un certo interesse anche l’escursione termica, calcolata come

differenza fra i due estremi massimi e minimi dell’intervallo di

riferimento.

Variazioni diurne della

temperatura

o Legame fra radiazione e

temperatura

o Un giorno standard senza

perturbazioni atmosferiche

presenta la minima prima

dell’alba e la massima nel

primo pomeriggio

o In presenza di nuvolosità

abbiamo una riduzione della

escursione termica.

Variazioni stagionali della

temperatura

o Legame fra radiazione e

9000 30 temperatura

8000 25

7000 o Il massimo della

solare (°C)

20

6000 temperatura si osserva nei

5000 temperatura

(W/m2) 15

radiazione mesi di luglio agosto,

4000 10

3000 mentre il minimo in gennaio

2000 5 febbraio

1000 0

0 101 126 151 176 201 226 251 276 301 326 351

26 51 76

1

-1000 -5

Giorno giuliano

radiazione temperatura

Variazioni con l’altitudine della

temperatura

o La temperatura decresce di

circa 0.6°C ogni 100 m di

quota.

o Nella notte si osserva però

un gradiente inverso a

causa dell’irraggiamento

terrestre, del flusso verso il

basso dell’aria fredda e di

condizioni di stabilità

atmosferica che può essere

molto pericoloso originando

gelate.

Inversione termica

Temperatura del terreno

o Anche in questo caso

dipende dal bilancio

radiativo.

o Lo stato termico del terreno

può inoltre essere

influenzato da altre sue

proprietà fisiche, quali il

colore, la copertura

vegetale, l’esposizione, la

pendenza, il contenuto

igrometrico.

o A causa della bassa

conduttività termica, le

variazioni termiche

giornaliere o stagionali si

trasmettono in profondità

molto lentamente.

Argomenti trattati

Aspetti generali

Analisi del regime termico

Relazioni temperatura-coltura

Difesa dalle temperature critiche

Aspetti generali

o Dalla temperatura dipendono tutti i processi chimici, fisici e chimico-

fisici che sono alla base delle reazioni biologiche che hanno luogo

nelle piante: viscosità dei liquidi, solubilità dei soluti, permeabilità

cellulari, velocità di reazione, stabilità dei sistemi enzimatici.

o La temperatura determina quindi direttamente l’intensità con cui si

svolgono le varie funzioni vegetali (germinazione, assorbimento

radicale, fotosintesi, respirazione, traslocazione, etc.) e microbiche

(umificazione, ammonizzazione, nitrificazione, etc.).

o Anche certe proprietà fisiche del terreno, quali la struttura, sono

modificate dal regime termico.

o Infine esiste una rilevante influenza della temperatura sulla velocità di

sviluppo delle piante, sulla espressione del sesso, sul rapporto

stami/stelo, sulla dormienza dei semi, etc.

Temperature ottimali, cardinali e

critiche

Il rapporto fra temperatura e pianta viene generalmente analizzato

considerando i seguenti valori soglia

o Le sono quelle alle quali la funzione vitale si

temperature ottimali

svolge con la massima velocità.

o Le massime e minime sono quelle al di sopra

temperature cardinali

ed al di sotto delle quali una funzione si arresta per riprendere quando

le condizioni termiche miglioreranno.

o Le massime e minime sono quelle al di sopra

temperature critiche

ed al di sotto delle quali si verificano danni irreparabili alle funzioni ed

agli organi delle piante.

Elementi di variazione

I valori delle soglie precedenti variano in funzione di numerosi fattori

o Specie e varietà. Esistono piante microterme (frumento, segale, pisello hanno un

cardinale minimo fra 2 e 5 °C) con limiti bassi e specie macroterme (melone,

canna da zucchero, sorgo hanno un cardinale minimo fra 15 e 18 °C) più esigenti

in fatto di temperature. Questi parametri determinano la localizzazione degli

areali di coltivazione delle singole specie e le relative tecniche agronomiche.

o Funzioni vitali. Nella stessa pianta le diverse funzioni fisiologiche mostrano limiti

termici diversi. Ad esempio la respirazione, la fotosintesi e la traslocazione hanno

limiti termici decrescenti.

o Organi. Le radici richiedono una temperatura minore rispetto agli steli, le gemme

a fiore sono maggiormente danneggiate di quelle vegetative, gli organi maschili

soffrono delle basse temperature più di quelli femminili, etc.

o Età e fase di sviluppo. Le piante in piena attività sono molto più sensibili alle

basse temperature di quelle in riposo. In generale a partire dalla germinazione le

esigenze si mostrano crescenti.

Valori cardinali minimi per il

frumento

o Germinazione 0-5 °C

o Levata 10-12 °C

o Fioritura 17 °C

o Maturazione 19 °C

Valori

cardinali

minimi

per il

susino


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57

PESO

6.60 MB

AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE DISPENSA

Materiale didattico per il corso di Agroclimatologia tropicale e subtropicale a cura del Prof. Simone Orlandini, all'interno del quale sono affrontati i seguenti argomenti: gli effetti biologici della temperatura; differenza tra temperatura e calore, unità di misura della temperatura; analisi del regime termico; la relazione tra temperatura e colture; strumenti e tecniche di difesa dalle temperature critiche.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze agrarie
SSD:
Università: Firenze - Unifi
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Agroclimatologia tropicale e subtropicale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Firenze - Unifi o del prof Orlandini Simone.

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