Temperatura e Calore La materia è un sistema fisico a “molti corpi” • Gran numero di molecole (N A =6,02·10 23 ) interagenti tra loro • Descrizione mediante grandezze “macroscopiche” (valori medi su un gran numero di particelle): • Pressione • Volume • Temperatura • Il legame con le grandezze “microscopiche” è di tipo statistico .
Temperatura e Calore. La materia è un sistema fisico a “molti corpi” Gran numero di molecole ( N A =6,02·10 23 ) interagenti tra loro Descrizione mediante grandezze “macroscopiche” (valori medi su un gran numero di particelle): Pressione Volume Temperatura - PowerPoint PPT Presentation
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Temperatura e CaloreLa materia è un sistema fisico a “molti corpi”
• Gran numero di molecole (NA=6,02·1023) interagenti tra loro
• Descrizione mediante grandezze “macroscopiche” (valori medi su un gran numero di particelle):
• Pressione
• Volume
• Temperatura
• Il legame con le grandezze “microscopiche” è di tipo statistico.
Temperatura
• Rappresenta la 5a grandezza fondamentale (t,T);
• E` in correlazione con altre grandezze fisiche: • volume di un corpo;• pressione di un gas;• viscosità di un fluido;• resistività elettrica;• .....
T è la misura dello “stato termico” di un sistema fisico
• Principio dell’equilibrio termico: “due corpi posti a contatto raggiungono, dopo un certo tempo, la medesima temperatura”.
• Viene misurata con il termometro:
0°
50°
100°
°C
Dilatazione termica: V(t) = Vo (1 + t)
=coefficiente di dilatazione termica
In un tubo: h(t) = ho (1 + t)
Proprietà termometrich
e
Termometro clinico
37°
38°
41°
36°
39°
40°
42°
°C• Liquido termometrico: mercurio
• La strozzatura presente nella canna serve per conservare tmax dopo che il termometro è rimosso dal paziente
Scale termometriche
–200°
–100°
100°
200°
°C
t
0°
0°
100°
200°
300°
400°
K
T
373°
273°
–273°
scale centigrade
–459.4°
–328°
–148°
32°
212°
°F Scala normale o Celsius oC
Scala Farenheit oF
Scala assoluta o Kelvin K
Unità di misura del S.I.
0° 100° H2O
C)(t5
932F)(t ooo
273,15C)(tK)( o T
C)(tK)( oT
te
tf
Nota: si definisce energia interna U di un sistema la quantità:
U è quindi funzione della temperatura.
Nella materia (N = numero di molecole Na=6,02·1023):
• Moto di “agitazione termica” di atomi e molecole:
moto disordinato (gas) vibrazioni intorno alle posizioni di equilibrio (solidi)
energia cinetica Ek
• Energia potenziale e di legame:
energia potenziale EpLa temperatura di un corpo è correlata al livello medio di agitazione termica nella
materia
)(U pparticelle k EE
Interpretazione microscopica
Calore
Due corpi messi a contatto si portano
alla stessa temperatura
Trasferimento di energia interna dal corpo più caldo a quello più freddo.
Si dice che tra i due sistemi vi è stato scambio di calore
Il calore (Q)
• è l’energia interna dei sistemi trasferita nei processi termici;
• può essere ceduto o assorbito da un corpo.
• Unità di misura (S.I.): Joule (J)
• Unità pratica di misura: caloria (cal)
è la quantità di calore necessaria ad innalzare la temperatura di 1g di H2O da 14,5 oC a 15,5 oC.
L’equivalente meccanico della caloria è : 1 cal = 4,186 J
Nota: 1000 cal = 1 kcal = 1 Cal
Calore Specifico e Capacità Termica
La quantità di calore Q da fornire ad un corpo di massa m affinchè la sua temperatura passi da T1 a T2
èTmcTTmcQ )( 12
c = “calore specifico”
• quantità caratteristica di ogni materiale (vedi tabella...)
• Unità di misura (S.I.): J/kg·K (molto utilizzata cal/g·oC )
C=c·m = “capacità termica”
• dipende dalla massa dell’oggetto
• Unità di misura (S.I.): J/K (molto utilizzato cal/oC o kcal/oC