CALORE - MODELLO DI CALORE PROPOSTO NELLA SECONDA META' DEL '700

Misurazione cromatica di un corpo di riferimento posto a contatto con esso

Volume di un liquido contenuto in un apposito recipiente posto a contatto con esso

Pressione di un gas contenuto in un apposito recipiente posto a contatto con esso

Intensità di corrente che si produce in una coppia bimetallica di cui uno degli estremi è posto a contatto con esso.

(varie misurazioni ma un'unica grandezza = temperatura)

SCALA TERMICA :

Assunti arbitrariamente alcuni sistemi fisici il cui stato termico si dimostra stabile entro ampie variazioni delle condizioni esterne, si assegna convenzionalmente un valore numerico a tali stati, valore che assumeremo come indice numerico della loro corrispondente temperatura, si ricerca poi una correlazione fra tali valori ed il valore di una delle suddette grandezze G, variabili in funzione dello stato termico.

Sistema campione = termometro

SCALA CENTIGRADA (una delle prime scale termometriche) :

Celsius

si assumono 2 stati termici di riferimento :

Miscela di acqua, ghiaccio e aria satura di vapor acqueo alla pressione di 1,01 Pa (Pascal) in equilibrio = O

Miscela di acqua in ebollizione e vapore, a pressione atmosferica = 100

Poi divisa in cento parti uguali corrispondenti ad 1 C

SCALA KELVIN (utilizzata nel S.I.)

L'unità di tale scala coincide con l'unità della scala centigreda ma il suo zero è spostato rispetto allo zero della scala centigrada :

[T= temperatura in K ; t = temperatura in C]  T = t + 273 C

DILATAZIONE LINEARE (Dl)

Dl = l l₀ t    l₀ = lunghezza iniziale a 0 l = coefficiente lineare (unità di misura = C^-1)

l_t = l_{0 +} l l₀ t = l₀ (1 + lt) con -10 C t C

DILATAZIONE VOLUMICA :

V_t = V₀ (1 + kt)   V₀ = Volume della sbarretta a 0 C  k = Coefficiente di dilatazione volumica ( C^-1)

k = 3l [volume di un parallelepipedo : V₀ = a₀ b₀ c₀ scaldandolo a = a₀ (1 + lt)

b = b₀ (1 + lt)

c = c₀ (1 + lt)

V = a b c a₀ (1 + lt) b₀ (1 + lt) c₀ (1 + lt) = V₀ (1 + lt)³

sviluppando il cubo si ha V = V₀ (1 + 3lt + 3l t² + 3l t³)

dato che l è nell'ordine del 10^-6     l del 10 ^-12 ; l³ del 10^-18

l e l³ sono trascurabili perché piccolissimi e quindi V ₌ V₀ (1 + 3 lt)

CALORE SPECIFICO :

DQ proporzionale a mDt per l'acqua !

Se si scladano altre sostanza : DQ = C mDt

C = calore specifico. Indica la quantità di calore che si deve fornire all'unità di massa per elevare di 1 C la sua temperatura.

UNITA' DI MISURA DEL CALORE :

Si definisce come unità di misura del calore quella quantità di calore che fornita ad un grammo di acqua, ne eleva la temperatura da 14,5 C a 15,5 C.

Caloria (S.I.  Joule)

UNITA' DI MASSA DEL CALORE SPECIFICO :

unità calore specifico = unità calore (fratto) unità massa unità temperatura = cal (fratto) g C