Scienze Integrate Chimica Unità di misura Prof. S. Leccese

I prerequisiti Saper leggere e interpretare i grafici Conoscere i numeri in notazione scientifica e saper effettuare le quattro operazioni Saper utilizzare le proporzioni per risolvere problemi semplici Sviluppo di espressioni algebriche e di equazioni di 1° grado

Gli obiettivi Conoscere e comprendere il significato di misura, grandezza e unità di misura Conoscere il Sistema Internazionale di misura le grandezze fondamentali e le unità di misura relative Conoscere la differenza tra grandezza fondamentale e derivata Conoscere e saper utilizzare i multipli e sottomultipli Utilizzare l’analisi dimensionale per la verifica di un’espressione Saper operare conversioni tra unità di misura di sistemi diversi

Notazione Scientifica Rappresentazione di numeri Vantaggi Permette di rappresentare in modo compatto e velocemente numeri molto piccoli o molto grandi Molte operazioni sono facilitate e spesso non è necessario utilizzare la calcolatrice Notazione significa: Insieme di regole Sistema di rappresentazione

Le regole Un numero in notazione scientifica deve essere costituito da Una parte numerica È costituita da un numero con una sola cifra significativa prima della virgola (1,2,3,4,5,6,7,8,9) Può essere positiva o negativa Una parte esponenziale Una potenza in base 10 Esponente intero positivo o negativo

Dai decimali alla notazione 0,000234 = 2,34 . 10-4 2,34/10000 = 2,34 / 10.10.10.10 = 2,34 / 104 = 2,34 . 10-4 -7,34 . 10-2 = -0,0734

Le misure Che ora è? Quanto pesi? Quanto sei alto? La risposta a tutte queste domande sono delle misure L’uomo da sempre ha avuto la necessità di effettuare delle misure Da sempre ha costruito strumenti di ogni tipo per misurare Per misurare si utilizzano delle convenzioni, delle invenzioni degli uomini

Grandezze Cosa si misura? Proprietà di oggetti, di fenomeni. In termini più rigorosi, ciò che si misura è la grandezza fisica. Definizione: Una grandezza fisica è una proprietà misurabile

1 litro Unità di misura Per misurare una grandezza dobbiamo confrontarla con una grandezza campione che chiameremo unità di misura Definizione: Misurare significa confrontare una grandezza con l’unità di misura I campioni di molte unità di misura sono conservati all’Istituto Internazionale di Pesi e Misure

Esempi Affermare che una strada è lunga 1000 metri significa che la sua lunghezza è 1000 volte l’unità campione del metro Il campione del metro è conservato all’Istituto come molti altri campioni di grandezze L’unità di misura campione deve essere invariante 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Il Sistema Internazionale Se le unità di misura sono delle convenzioni: Nei secoli, per misurare le stesse grandezze, si sono utilizzate unità di misura diverse In luoghi diversi della terra, popoli diversi utilizzano unità di misure diverse per misurare grandezze diverse Tutto questo ha portato incomprensioni ed errori, soprattutto in campo scientifico Nel 1960 fu proposto, e nel 1978 fu adottato, il Sistema Internazionale delle Misure

Cos’è il S. I.? Esso individua 7 grandezze e le relative unità di misura che sono definite fondamentali Dalle 7 grandezze fondamentali vengono derivate tutte le altre Ognuna delle 7 unità di misura è definita in modo preciso ed univoco

Le unità di misura del S. I. Grandezza Unità di misura Nome Simbolo lunghezza metro m massa chilogrammo kg tempo secondo s intensità di corrente ampere A temperatura kelvin K quantità di sostanza mole mol intensità luminosa candela cd

Grandezze derivate e fondamentali Definizione: È fondamentale quella grandezza che possiede una sua unità di misura definita in modo univoco Le grandezze fondamentali sono tali per convenzione, cioè per scelta Sono derivate le grandezze ricavate dalle grandezze fondamentali Esempi: Volume (m3); area (m2); velocità (m/s); accelerazione (m/s2); densità (kg/m3); forza (kg.m/s2)

Multipli e sottomultipli Il S. I. si basa sul sistema metrico decimale Per evitare di usare numeri troppo grandi o troppo piccoli si possono utilizzare multipli e sottomultipli delle unità di misura, indicati con simboli Ciascun simbolo ha un significato preciso e rappresenta un fattore moltiplicativo

Multipli prefisso simbolo valore deca- da 101 etto- h 102 kilo- k 103 mega- M 106 giga- G 109 tera- T 1012

Sottomultipli prefisso simbolo valore deci- d 10-1 centi- c 10-2 milli- m 10-3 micro-  10-6 nano-  10-9 pico- p 10-12

Esempi I millimetri indicano i millesimi di metro (10-3 metri) Un megaHertz è un milione di Hertz (106 Hertz) Un microsecondo è un milionesimo di secondo (10-6 secondi) Il kilogrammo corrisponde a mille grammi (103 grammi)

Analisi dimensionale Per verificare la correttezza di una espressione è consigliabile effettuare sempre l’analisi dimensionale È l’operazione di verifica sui calcoli che si effettua sostituendo i dati numerici con le grandezze corrispondenti o con le unità di misura Le dimensioni e le unità di misura devono essere omogenee

Come avviene Analisi dimensionale sulle grandezze Non sono omogenee corretto Analisi dimensionale sulle unità di misura

Approfondimento: Definire le Unità di Misure Nome Definizione metro Lunghezza del tragitto compiuto dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo di 1/299792458 di secondo chilogrammo Massa del prototipo internazionale di platino-iridio conservato a Sèvres secondo Intervallo di tempo affinché si compiano 9192631770 oscillazioni della radiazione emessa dall’atomo di cesio-133 nello stato fondamentale, nella trasmissione tra due livelli ampere Corrente elettrica che produrrebbe, in condizioni opportune, tra due conduttori, la forza di 2x107 N su ogni metro di lunghezza kelvin Frazione 1/273,16 della temperatura termodinamica del punto triplo dell’acqua mole Quantità di sostanza che contiene tante entità elementari quanti sono gli atomi in 0,012 kg di carbonio-12. candela Intensità luminosa direzionata di una sorgente che emette una radiazione monocromatica di frequenza 540x1012 hertz e la cui intensità energetica, in quella direzione è 1/683 W/sr.

Unità di Misura Fine Presentazione