Antonio Ballarin Denti TEMPERATURA E DILATAZIONE TERMICA A.Celsius W.T.Kelvin Antonio Ballarin Denti a.ballarindenti@dmf.unicatt.it
….alla base delle misure di T: C può essere un termometro! TEMPERATURA ED EQUILIBRIO TERMICO T (temperatura) = misura dello stato termico di un corpo, ovvero quanto sia caldo o freddo Q (calore) = energia che fluisce tra due corpi a causa del loro ∆T Due corpi alla stessa T sono in equilibrio termico Legge zero della termodinamica “Se due corpi A e B sono entrambi in equilibrio termico con un corpo C, allora sono anche in equilibrio termico tra loro” ….alla base delle misure di T: C può essere un termometro!
Per assegnare un valore numerico alla T assegnamo un valore arbitrario al punto triplo dell’acqua Fase liquida, solida e gassosa dell’acqua coesistono a: Scala Kelvin (TK) 273.19 K 0 °C Scala Celsius (TC) 32 °F Scala Fahrenheit (TF) I fattori di conversione sono: F
I termometri si basano sulle proprietà dell’espansione termica Al crescere di T aumenta la vibrazione degli atomi e quindi la loro distanza Allungamento dei corpi Un aumento di temperatura da T0 a T produce un ∆L pari a:
Il termometro metallico Se T0 = 0 Si ottiene la legge della dilatazione lineare α è il coefficiente di dilatazione lineare Il termometro metallico è una lamina avvolta a spirale che si dilata con l’aumentare di T Alcuni termometri metallici
Anche le superfici si espandono con T Sia A0 = L0 × L0 a T0. Alla temperatura T si avrà: Trascuriamo poiché α << 1 Posto T0 = 0 Posto 2α = β β è il coefficiente di espansione planare
Per i volumi si definisce un coefficiente di dilatazione volumetrica γ (per T0 = 0) (per 3α = γ) Per i gas (a pressione costante) vale la I legge di Gay Lussac: [K-1]