Scale termometriche taratura termometro Dilatazione dei metalli termometria Scale termometriche taratura termometro Dilatazione dei metalli

Un metallo se viene riscaldato varia le sue dimensioni, dilatandosi: la dilatazione può avvenire in senso della lunghezza o del volume in funzione delle condizioni nelle quali avviene il riscaldamento: dilatazione lineare o volumetrica Il valore della dilatazione varia con la natura del materiale e con la temperatura allungamento Tre barre metalliche di uguale volume e lunghezza vengono riscaldate con la stessa sorgente di calore e portate alla stessa temperatura:l’allungamento varia in funzione del metallo usato t°C

allungamento temperatura 80°C Sorgente calore comune 70°C 60°C Tre barre dello stesso metallo, di uguale volume e lunghezza vengono riscaldate con la stessa sorgente di calore e portate a diverse temperature:l’allungamento varia in funzione della temperatura

Due barre metalliche della stessa natura e sezione e variabili per la lunghezza presentano valori diversi di dilatazione in funzione della stessa temperatura in aumento Sorgente calore comune Barra più lunga si dilata più della barra corta

Consideriamo una barra con sezione 1 cq e inizialmente lunga 1 metro e aumentiamo gradualmente la temperatura di 1 °C misurando la nuova lunghezza:si nota che per ogni grado di aumento di temperatura si ha sempre la stessa variazione di lunghezza: coefficiente di dilatazione termica lineare specifico per ogni metallo puro. 70°C 71°C a 72°C a a 73°C Variazione di lunghezza = a*Dt …..a*3 Lunghezza finale = Lunghezza iniziale + a*Dt

c 1 metro produce allungamento c per 1°C di variazione di temperatura 2 metri produce allungamento 2c per 1°C di variazione di temperatura 3 metri produce allungamento 3c per 1°C di variazione di temperatura Variazione di lunghezza = L° . c . 1C° dipende da lunghezza iniziale 1 metro variando d 2 gradi la temperatura aumenta d 2.c la lunghezza Variazione di lunghezza = L° . c . t2 – t1 dipende da lunghezza iniziale e da variazione di temperatura La dilatazione lineare varia con la natura del metallo, con la temperatura, con la lunghezza iniziale a 0°C : la lunghezza ad una certa temperatura si può calcolare Lt = L° + L°.c.t2-t1 = L° (1 +c.(t2-t1))

Un metallo se viene riscaldato varia le sue dimensioni, dilatandosi: la dilatazione può avvenire in senso della lunghezza o del volume in funzione delle condizioni nelle quali avviene il riscaldamento: dilatazione lineare o volumetrica Il valore della dilatazione varia con la natura del materiale e con la temperatura usando come materiale un metallo liquido come il mercurio, inserito in un contenitore di forma allungata, con un bulbo e un tubo capillare, si può ottenere uno strumento (termometro) che può essere predisposto, mediante taratura, per la misura della temperatura di corpi vari Bulbo con mercurio Capillare vuoto Capillare con mercurio

Taratura di un termometro Per convenzione si assegna 0°C alla temperatura dell’acqua pura in presenza di ghiaccio alla pressione di 1 atmosfera e 100 °C alla temperatura dell’acqua pura in ebollizione alla pressione di una atmosfera..perchè? 100°C Perché si è osservato che durante la fusione e durante la ebollizione la temperatura rimane costante e tale valore varia con la pressione: si opera quindi allla pressione costante di 1 atmosfera 50°C 0°C Il mercurio riscaldato si dilata in modo proporzionale alla temperatura:si può tarare la scala segnando il livello del mercurio alle diverse temperature presenti nell’acqua che lo riscalda Acqua in riscaldamento controllato

Taratura di un termometro 100°C Acqua in ebollizione Per temperature molto superiori a 100°C (357) o molto inferiori a 0°C (-39) si possono usare termometri metallici, ad alcol, a gas … 50°C 0°C Ghiaccio fondente -20°C Il mercurio riscaldato si dilata in modo proporzionale alla temperatura:si può tarare la scala segnando il livello del mercurio alle diverse temperature presenti nell’acqua che lo riscalda Acqua in riscaldamento controllato

Misura di temperatura con termometro tarato Introdurre il bulbo del termometro nel liquido del quale si deve misurare la temperatura:leggere sulla scala il valore Acqua con temperatura da misurare

Taratura di un termometro con diverse scale:stella lunghezza con valori numerici diversi 100°C…80°R..212°F…373°K Celsius Reaumur Farenheit Kelvin 0°C…..0°R…..32°F…….273°K -273°C……………………0°K Acqua in riscaldamento controllato

Celsius Reaumur Farenheit 100°C 80°R 212°F 0°C 0°R 32°F Acqua con temperatura regolabile

Celsius-centigrada Kelvin-assoluta 100°C 373°K 0°C 273°K -273°C 0°K

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