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Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Capitolo 14 Il calore.

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1 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Capitolo 14 Il calore

2 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Riscaldare col calore Si ha un passaggio di calore quando cè un dislivello di temperatura: il calore fluisce da un corpo a temperatura più alta a uno a temperatura più bassa.

3 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Riscaldare col lavoro

4 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 James Prescott Joule Per aumentare di 1 K la temperatura di 1 kg di acqua è necessario un lavoro di 4186 J.

5 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Energia in transito Calore e lavoro sono modi per trasferire energia da un sistema a un altro. Il calore si misura in joule perché è uguale a una variazione di energia.

6 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La caloria Una caloria è pari alla quantità di energia necessaria per innalzare la temperatura di 1 g di acqua distillata da 14,5 °C a 15,5 °C alla pressione atmosferica normale. 1 cal = 4,186 J La caloria non appartiene al Sistema Internazionale.

7 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La capacità termica La capacità termica di un corpo è numericamente uguale alla quantità di energia necessaria per aumentare di 1 K la sua temperatura. energia sotto forma di calore

8 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Lacqua in una pentola Fornendo 4186 J di energia a 1 kg di acqua ne aumentiamo la temperatura di 1 K. capacità termica di 1 kg di acqua

9 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Lacqua in una piscina La capacità termica di un corpo è direttamente proporzionale alla sua massa.

10 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il calore specifico Il calore specifico di una sostanza è numericamente uguale alla quantità di energia necessaria per aumentare di 1 K la temperatura di 1 kg di quella sostanza.

11 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Vicino al mare il clima è più temperato …

12 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Energia e variazione di temperatura La quantità di energia scambiata (cioè assorbita o ceduta) è direttamente proporzionale alla variazione di temperatura (aumento o diminuzione). energia scambiata sotto forma di calore

13 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il calorimetro (1) calore assorbito dallacqua (positivo) calore ceduto dalla barretta (negativo)

14 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il calorimetro (2) equilibrio termico

15 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La sbarra rovente

16 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La conduzione La conduzione è un meccanismo di propagazione del calore in cui si ha trasporto di energia senza spostamento di materia.

17 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il coefficiente di conducibilità termica

18 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Come fa un calorifero a riscaldare una stanza?

19 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La convezione La convezione è un trasferimento di energia con trasporto di materia, dovuto alla presenza di correnti nei fluidi.

20 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Ancora convezione

21 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Lirraggiamento La trasmissione di calore nel vuoto o attraverso i corpi trasparenti si chiama irraggiamento. La radiazione elettromagnetica che giunge su un corpo può essere assorbita, può attraversare il corpo oppure può essere riflessa.

22 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La lampadina irraggia I corpi caldi emettono luce visibile: il tipo di luce emesso dipende dalla temperatura a cui si trovano.

23 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Tutti i corpi irraggiano

24 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La legge di Stefan-Boltzmann costante di Stefan-Boltzmann

25 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 I cambiamenti di stato

26 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La fusione

27 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il calore latente di fusione (1) La costante L f è numericamente uguale alla quantità di energia necessaria per fondere completamente 1 kg di una data sostanza.

28 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il calore latente di fusione (2) energia mediante scambi di calore

29 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La solidificazione La temperatura di solidificazione è, per ogni sostanza, uguale a quella di fusione.

30 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il calore latente di solidificazione La conservazione dellenergia richiede che la quantità di energia che si spende per fondere una certa quantità di sostanza sia uguale a quella che si guadagna quando lo stesso materiale solidifica. Per convenzione, la cessione di energia allambiente corrisponde a una quantità negativa di energia.

31 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La vaporizzazione

32 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il calore latente di vaporizzazione (1) La costante L v è numericamente uguale alla quantità di energia necessaria per trasformare completamente in vapore 1 kg di una data sostanza.

33 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il calore latente di vaporizzazione (2) energia mediante scambi di calore

34 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La condensazione

35 Amaldi, LAmaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La sublimazione La sublimazione è il passaggio diretto di un materiale dallo stato solido a quello gassoso.


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