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Importanza della temperatura La temperatura è un grandezza utile alla descrizione delle proprietà dei materiali, solidi, liquidi o gassosi. La temperatura.

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Presentazione sul tema: "Importanza della temperatura La temperatura è un grandezza utile alla descrizione delle proprietà dei materiali, solidi, liquidi o gassosi. La temperatura."— Transcript della presentazione:

1 Importanza della temperatura La temperatura è un grandezza utile alla descrizione delle proprietà dei materiali, solidi, liquidi o gassosi. La temperatura e lumidità permettono di descrivere lambiente in cui può trovarsi unopera darte e gli effetti indotti su di essa. Le nuove tecnologie disponibili permettono di osservare e studiare il comportamento termico di edifici e opere darte in modo non invasivo.

2 La Temperatura Servono sistemi che abbiano delle proprietà sensibili a T, misurabili e riproducibili. Proprietà: la dilatazione dei solidi e dei liquidi in funzione della temperatura. Tali sistemi sono detti TERMOMETRI La temperatura descrive lo stato di caldo o di freddo di un corpo. La nostra sensibilità è soggettiva.

3 Taratura del termometro Poi si immerge, lo stesso termometro, in un contenitore, dove si trova acqua in ebollizione, il liquido termometrico si dilata e raggiunge un livello superiore lungo il capillare. Vi si attribuisce il valore 100. Il termometro (a liquido) deve fornire uninformazione numerica dello stato di caldo o freddo: misura. Si utilizza acqua e ghiaccio, si immerge il termometro nel contenitore e al livello del liquido termometrivo si marca un segno. Vi si attribuisce il valore 0.

4 Per motivi storici esistono varie scale termometriche, le prime due, più diffuse, risultano di interesse per chi viaggia o scambia opere darte, la terza di interesse fisico : Congelamento Ebollizione Divisioni Scale Termometriche Scala Celsius 0 o C 100 o C 100 (1742) Scala Fahrenheit 32 o F 212 o F 180 (1724) Scala Kelvin K K 100 o assoluta (1847)

5 Le altezze del liquido coincidono, il valore attribuito cambia: Conversioni di Temperatura

6 Caso turistico-artistico: Per le proprietà fisiche:

7 Calibrazione di un termometro

8 Il calore si trasmette da un corpo a T maggiore a quello a T minore, finché i due corpi non raggiungono lequilibrio Equilibrio Termico. Legge zero della termodinamica : se due sistemi A e B sono in equilibrio con un terzo sistema C, allora A e B sono in equilibrio tra loro. Grazie a questa legge possiamo definire lo stato termico di un sistema mediante la Temperatura e quindi mediante lutilizzo di termometri.

9 1° chiarimento Per la matematica dire x=y, implica che quello che è a sinistra delluguaglianza (1° membro) è uguale a quello che è a destra (2° membro), spesso si pensa solo a numeri. Per la fisica la grandezza deve essere omogenea, ovvero le lunghezze non possono essere uguali al tempo. Si deve avere x metri = y metri. Oppure x secondi = y secondi ecc.

10 La temperatura: grandezza fisica La fisica è una scienza operativa: Definizione di Temperatura: La temperatura è quella grandezza : che si misura con il termometro. 1.Criterio di uguaglianza. 2.Criterio di somma. 3.Criterio di misura con campione. Per definire una grandezza si stabiliscono i seguenti criteri

11 Il piede: era letteralmente il piede del re. La iarda: distanza tra lestremità del braccio disteso e la parte posteriore del collo. Il pollice: distanza tra lestremità e la nocca del pollice del re. Dopo la rivoluzione francese: lAssemblea Nazionale incarica lAccademia delle Scienze di Parigi. Viene definito il sistema metrico decimale METRO = 1/ della distanza polo-equatore Campione in platino-iridio del metro BIPM a Parigi Campione italiano a Roma c/o Ufficio Metrico centrale 1960 metro ottico: volte la lunghezza donda nel vuoto della luce rosso arancione del ( 86 Kr) 1983 dalla velocità della luce m/s si deriva il campione di 1 m 1 metro: distanza percorsa in 1/ s dalla luce nel vuoto Grandezze Fisiche ed unità di misura: Unità di misura della LUNGHEZZA

12 Unità di misura della MASSA Massa: quantità di materia presente in un corpo kilogrammo quantità di materia contenuta in 1000 cm 3 di acqua a 0 ºC kilogrammo quantità di acqua contenuta in 1000 cm 3 di acqua a 4 ºC ad oggi – 1 kilogrammo massa del prototipo di platino-iridio, cilindro di h=39 mm e d=39 mm, depositato c/o BIPM a parigi. Campioni italiani a Roma c/o Ufficio Metrico Centrale Unità di massa atomica 1/12 del 12 C = kg Unità di misura del Tempo Per misurare il tempo si utilizza un fenomeno periodico. Per esempio la rotazione della terra. La suddivisione storica in 24 h, 60, 60 ha origine dalla civiltà Babilonese, come la suddivisione degli angoli. Laccademia delle scienza ha provato ad utilizzare il sistema decimale senza risultato. 1 sec la durata di oscillazioni di radiazione 133 Cs

13 Grandezze derivate Lo spazio si misura in metri Il tempo in secondi Quanto rapidamente percorriamo lo spazio nel tempo (velocità) x1x1 O x2x2 x 1 posizione del corpo a t=t 1 x 2 posizione del corpo a t= t 2 Spostamento = x 2 -x 1 velocità

14 Grandezze scalari e vettoriali Grandezze scalari sono identificate da un numero (Temperatura, massa, tempo) Grandezze vettoriali sono indentificate da un numero (intensità o modulo), una retta direttrice ed un verso (posizione, spostamento, velocità, accelerazione, Forza).

15 Grandezze derivate e analisi dimensionale Energia Cinetica misurata in Joule Energia potenziale grav. misurata in Joule Analisi dimensionale: velocità della luce: Pressione: 1 atm = Pa = 1013 mbar = 760 Torr = 14.7 psi (lbf/inch 2 )

16 Misura del calore Unità di misura del calore kilocaloria (kcal). Sistema Britannico British Thermal Unit (Btu) Quantità di calore necessaria per aumentare di 1 o F, da 58.5 o F a 59.5 o F una lb di acqua. 1 Btu = kcal. Equivalente meccanico (energia in Joule). 1 kcal = 1000 cal = 4186 J 1 Btu = 778 lbf ft =1055 J. Quantità di calore necessaria per aumentare di 1 °C, da 14.5 °C a 15.5 °C un kg di acqua.

17 Calore (Q) Con un altro materiale vedremmo che i tempo richiesto sarà diverso (Q diversi) per ottenere lo stesso T. Si utilizza una sorgente di calore costante, allaumentare della quantità di materia da scaldare aumenta in tempo necessario per avere la stessa temperatura finale Questa proprietà peculiare di ogni materiale è detta calore specifico c Il calore ceduto o assorbito da un corpo di massa m è proporzionale alla variazione di Temperatura alla massa ed al calore specifico

18 Calore specifico (c) Sostanzakcal/(kg o C) J/(kg o C) Acqua1, Alluminio Ferro Ghiaccio Ottone Vapore acqueo piombo vetro Tutte le palline sono alla stessa temperatura. Vengono collocate sulla paraffina e per materiali diversi si avranno penetrazioni diverse del blocco di paraffina nonostante siano alla stessa temperatura.

19 Termometri Termometri a liquido: mercurio (da o C a 360 o C). Basse T Alcool colorato ( -80 o C) … pentano … Termometri di massima: strozzatura nel bulbo. e minima. Termometri metallici Termometri a resistenza elettrica. Platinum resistor 100 PTR 100 Coppie termoelettrice. TC K, T Termometri ottici rivelatori di infrarosso

20 Taratura dei termometri T di fusione T di ebollizione T aumenta Calore latente di fusione raffr. solidificazione Calore latente di evaporazione raffr. condensazione

21 Sono stati utilizzati due multimetri (uno economico ed uno professionale) equipaggiati per la misura di Termocoppie di tipo K, abbiamo calibrato quattro termocoppie etichettate A, B, C e D. La seconda e terza colonna sono relative al multimetro economico, la quinta e la sesta sono relative al multimetro professionale. Tester Economico Tester Professionale Taratura del ……… Taratura di TC in classe


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