Unità di misura fondamentali

Sistema Internazionale SI Grand. Fond. Unità Simbolo Lunghezza metro m Massa chilogrammo kg Tempo secondo s Corrente el. ampere A Temperatura kelvin K Int. di luminosità candela cd Quant. di sostanza mole mol

Prefissi dei multipli Nome Simbolo Fatt. molt. n (10n) Yotta Y 24 Zetta Z 21 Esa E 18 Peta P 15 Tera T 12 Giga G 9 Mega M 6 Chilo k 3 Etto h 2 Deca da 1

Prefissi dei sottomultipli Nome Simbolo Fatt. molt. n (10n) Yocto y -24 Zepto z -21 Atto a -18 femto f -15 pico p -12 nano n -9 micro μ -6 milli m -3 Centi c -2 Deci d -1

Fattori di conversione e analisi dimensionali Quantità conosciuta e unità x fattore di conversione = quantità nell’unità desiderata Un fattore di conversione è un rapporto tra due quantità equivalenti in differenti unità 1 hr = 60 min;

Tempo in ore x = tempo in minuti 24 hr = 1440 min

72 battiti al minuto. Quanti battiti in un anno?

Misure e conversioni di volumi Volume di un cubo di 10 cm per lato? 1000 cm3= 1 dm3= 0,001 m3=1x10-3 m3 1 L= 1 dm3= 1000 mL= 1000 cc

Misure della massa e conversioni Bilance elettroniche precise al centigrammo fino al milligrammo Bilance elettroniche analitiche precise al decimo di milligrammo

Conversioni complesse

Incertezza delle misure Precisione: le misure cadono in un ambito ristretto Accuratezza: i valori sono vicini a quelli reali

Un esempio I valori misurati della massa di un beaker furono 104,01 g, 104,02 g, 103,99 g 104,01 g Si è usata una bilancia con precisione di un cg Il valore vero era di 103,03 Commentare su precisione ed accuratezza

Cifre significative Numero di cifre significative è dato dal numero di cifre certe più l’ultima che è incerta

Numeri esatti

Lo zero nei numeri Tutte le cifre che non sono zeri sono significative Tutti gli zeri sulla sinistra della prima cifra non zero non sono significative Tutti gli zeri fra cifre non zero sono significativi Tutti gli zeri che si trovano alla fine di un numero con cifre decimali dopo la virgola sono significativi Zeri alla fine di un numero che non ha decimal possono dar problemi

Calcoli con cifre significative Nessun calcolo può dare risultati più precisi della misura meno precisa tra quelle effettuate Si sono misurate tre masse 46,1 g, 106,22 g e 8,357 g: qual è la misura meno precisa?

Addizione e sottrazione Il risultato manterrà lo stesso numero di cifre alla destra della virgola dei decimali presente nel valore meno preciso Nell’esempio di prima (46,1+8,357+106,22+8,357)g= 160,7 g

Moltiplicazione e divisione Il risultato deve contenere lo stesso numero di cifre significative che erano presenti nella misura con il minor numero di cs 80,2 cm x 3,407 cm x 0,0076 cm= 2,07663464 cm3 =2,1 cm3 425 m in 44,7 s= 9,5078299 m/s= 9,51 m/s

Notazione scientifica N x 10p 3,00 x 1010 cm/s; 6,022 x 1023 Moltiplicazione e divisione Somma e sottrazione

Densità e gravità specifica Densità = massa/volume In g/cm3 per i solidi; in g/mL per i liquidi; in g/L per i gas Gravità specifica = densità di una sostanza/ densità dell’acqua

Densità di alcuni materiali a T amb Solidi d Liquidi Gas Legno di balsa 0,13 Benzina 0,67 Idrogeno 0,090 Legno di pino 0,42 Alcol etilico 0,79 Elio 0,177 Ghiaccio -10° 0,92 Olio di semi 0,93 Ammoniaca 0,077 Magnesio 1,74 Acqua 20° 0,998 Neon 0,901 Alluminio 2,70 Acqua 4° 1,000 Azoto 1,25 Ferro 7,86 Cloruro metilen 1,34 Aria 1,29 Rame 8,96 Cloroformio 1,49 Ossigeno 1,42 Piombo 11.4 Ac. Solforico 1,84 Dioss. Carb. 1,96 Oro 19,3 Mercurio 13,6 Cloro 3,17

Misura della temperatura K= °C+ 273,2 °C = K-273,2 °F = 1,8 °C+ 32 °C = (°F -32)/1,8

Temperatura e calore La temperatura misura l’intensità dell’energia delle particelle di una sostanza Il calore è quella forma di energia che è trasferita tra due quantità di materia grazie alla loro differenza di temperatura

Misura del calore Sistema SI: joule Caloria 1 cal= 4,184 J 1000 cal= 1 kcal= 4184 J 1 kcal= 4,185 kJ Calore specifico = calore necessario per aumentare di 1 K le T di un g di sostanza Calore specifico è J g-1 K-1 o cal g-1 K-1

Calori specifici a 25 °C Sostanza J g-1 K-1 Cal g-1 K-1 Alluminio (s) 0,900 0,215 Ottone (s) 0,386 0,092 Rame (s) 0,385 Alcool etilico (l) 2.45 0,586 Oro (s) 0,129 0,0308 Ferro (s) 0,448 0,107 Piombo (s) Magnesio (s) 1,02 0,244 Mercurio (l) 0,139 0,0332 Argento (s) 0,236 0,0564 Acciaio (s) 0,50 0,12 Acqua (l) 4,184 1,000 Zinco (s) 0,0922

Calcoli di energia termica Quanti J sono necessari per innalzare la T da 5,0 °C a 25,0 °C di 225 g di piombo? Quante calorie? Supponiamo di pesare 68 kg e di assumere 2100 kcal al giorno. Qual è la T massima raggiungibile? Perché non la raggiungiamo?

Alcuni esercizi Un buon filtro dell’aria di un riscaldamento di una casa rimuove particelle nocive con un diametro fino a 0,625 μm. Esprimere in nm e m Alcuni virus hanno un diametro di 475 nm. Esprimere in mm Qual è la massa di un blocco di piombo che misura 20cmx20cmx10cm? Di quanti gradi aumenta la sua T somministrandogli 100 kcal? Qual è la massa di aria che può essere contenuta in una bottiglia da 2,00 L?

Altri esercizi Una fetta di pizza contiene 495 kcal. Se il vostro corpo usa 2250 kcal al giorno quale percentuale delle calorie di cui necessitate giornalmente viene dalla pizza? L’energia contenuta dal pezzo di pizza per quante ore è sufficiente a mantenere l’energia di cui necessitate giornalmente? Un bicchiere di succo d’arancia contiene in media 62,0 mg di vitamina C. Si ritene che il fabbisogno giornaliero di vitamina C sia di 0,200 g. Quanti bicchieri di succo d’arancia forniscono la quantità richiesta?

Ancora esercizi Se della benzina fuoriesce dal serbatoio con una frequenza di una goccia ogni due secondi, quanti litri saranno persi in una settimana? 40 gocce corrispondo a 2 mL.