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Termodinamica Termodinamica
Temperatura e Calore Temperatura e Calore
I Principio della Termodinamica I Principio della Termodinamica
Teoria cinetica dei gas Teoria cinetica dei gas
II Principio della Termodinamica II Principio della Termodinamica
Richiami Richiami
PRESSIONE PRESSIONE Per Per pressione pressione si intende il modulo della forza si intende il modulo della forza normale
normale ad una data superficie diviso per la ad una data superficie diviso per la superficie stessa.
superficie stessa. E’ E ’ una grandezza scalare. una grandezza scalare.
Unità Unit à di di misura nel SI: misura nel SI: 1 1 N/m N/m
2 2= = 1 1 Pascal (Pa) Pascal (Pa)
Altre:
Altre: 1 1 atmosfera (1 atm) = atmosfera (1 atm) = 1.01325 10 1.01325 10
55Pa Pa 1 1 bar = bar = 10 10
55Pa Pa
1 1 atm = atm = 760 760 mm Hg=1 mm Hg=1 .033 .033 Kg/cm Kg/cm
22bar ≈ pressione esercitata da una colonna di mercurio alta 760 mm, alla temperatura di 0 °C in un luogo in cui g=9.80665 m/s2
torr = pressione esercitata da una colonna di mercurio alta 1 mm, alla temperatura di 0 °C in un luogo in cui g=9.80665 m/s2
A p F
Δ
= Δ
DENSITA DENSITA ’ ’
MODULO DI MODULO DI
COMPRESSIONE COMPRESSIONE
V m Δ
= Δ ρ
La La densit densit à à di un dato volume di un dato volume V V di materiale è di materiale è definita come la massa
definita come la massa Δ Δ m m dell dell ’ ’ elemento elemento divisa divisa per il suo volume
per il suo volume Δ Δ V V . E . E’ ’ una grandezza scalare. una grandezza scalare.
In In generale può dipendere da pressione (gas) e generale può dipendere da pressione (gas) e temperatura
temperatura (solidi e fluidi) (solidi e fluidi)
Una pressione
Una pressione Δ Δ p p esercitata esercitata su una superficie
su una superficie provoca una provoca una una variazione di volume
una variazione di volume Δ Δ V V . . Il rapporto:
Il rapporto:
V V B p
Δ
− Δ
=
è è definito definito modulo di compressione modulo di compressione
ρH2O = 1 g/cm3(T = 4 °C)
Temperatura Temperatura
Costituito in genere da un insieme di particelle (atomi, molecol
Costituito in genere da un insieme di particelle (atomi, molecole) molto elevato (gas: e) molto elevato (gas:
~10~102222 particelle in un volume di un litro) in movimento (in un gas: urtano)particelle in un volume di un litro) in movimento (in un gas: urtano) Insieme di uno o pi
Insieme di uno o piùù corpi di composizione corpi di composizione nota che si trovano in una regione dello spazio nota che si trovano in una regione dello spazio
delimitata da superfici ideali o reali che li delimitata da superfici ideali o reali che li distinguono dal resto (detto
distinguono dal resto (detto AMBIENTE
AMBIENTE
) )SISTEMA TERMODINAMICO
SISTEMA TERMODINAMICO BB
• DESCRIZIONE MICROSCOPICA ÆDESCRIZIONE MICROSCOPICA Æ
•• DESCRIZIONE STATISTICA ÆDESCRIZIONE STATISTICA Æ
•• DESCRIZIONE MACROSCOPICA ÆDESCRIZIONE MACROSCOPICA Æ
Studio delle forze su ogni particella, note velocit Studio delle forze su ogni particella, note velocitàà e e
momento momento
Determinati i valori medi delle quantit
Determinati i valori medi delle quantitàà microscopichemicroscopiche Descrizione attraverso grandezze macroscopiche che Descrizione attraverso grandezze macroscopiche che caratterizzano lo stato del sistema nel suo complesso caratterizzano lo stato del sistema nel suo complesso
(es. pressione, volume, temperatura, (es. pressione, volume, temperatura,
magnetizzazione,..) magnetizzazione,..)
SISTEMA TERMODINAMICO
SISTEMA TERMODINAMICO + + AMBIENTE AMBIENTE = = UNIVERSO TERMODINAMICOUNIVERSO TERMODINAMICO
Si definiscono
Si definiscono COORDINATE (VARIABILI) TERMODINAMICHECOORDINATE (VARIABILI) TERMODINAMICHE grandezze fisiche
grandezze fisiche MACROSCOPICHE OSSERVABILIMACROSCOPICHE OSSERVABILI E MISURABILIE MISURABILI
INTENSIVE:
INTENSIVE:
hanno carattere locale, indipendente hanno carattere locale, indipendente
dalla quantit
dalla quantitàà di materia del sistemadi materia del sistema (es: PRESSIONE)
(es: PRESSIONE)
ESTENSIVE:
ESTENSIVE:
hanno carattere globale; propriet hanno carattere globale; proprietàà
additiva additiva (es: VOLUME) (es: VOLUME)
SI DEVE INDIVIDUARE UN NUMERO LIMITATO DI COORDINATE TERMODINAMI
SI DEVE INDIVIDUARE UN NUMERO LIMITATO DI COORDINATE TERMODINAMICHE CHE SUFFICIENTI A DETERMINARE LO
SUFFICIENTI A DETERMINARE LO STATO TERMODINAMICOSTATO TERMODINAMICO DEL SISTEMADEL SISTEMA
Un sistema costituito (i) da
Un sistema costituito (i) da una singola specie chimica
una singola specie chimica
(atomica o molecolare), (atomica o molecolare), (ii) presente(ii) presente in una sola fase
in una sola fase
èè descrivibile attraverso descrivibile attraverso PRESSIONEPRESSIONE,, TEMPERATURATEMPERATURA ee VOLUMEVOLUME di cui di cui SOLOSOLO DUE SONO INDIPENDENTI DUE SONO INDIPENDENTI Un sistema di questo tipo
Un sistema di questo tipo èè definito IDROSTATICOdefinito IDROSTATICO
Le coordinate termodinamiche caratterizzano lo
Le coordinate termodinamiche caratterizzano lo STATO MACROSCOPICOSTATO MACROSCOPICO del del sistema perciò sono anche definite
sistema perciò sono anche definite VARIABILI DI STATO. Uno stato VARIABILI DI STATO Uno stato macroscopico corrisponde ad un numero molto elevato di possibili
macroscopico corrisponde ad un numero molto elevato di possibili STATI STATI MICROSCOPICI
MICROSCOPICI
La descrizione microscopica e macroscopica
La descrizione microscopica e macroscopica sono correlate, es:sono correlate, es:
Pressione Pressione
TemperaturaTemperatura
Urti con le pareti del contenitore Urti con le pareti del contenitore Energia cinetica media traslazionale Energia cinetica media traslazionale
Quando lo stato termodinamico del sistema
Quando lo stato termodinamico del sistema è è
stazionariostazionario e ogni e ogni coordinata termodinamica ha lo
coordinata termodinamica ha lo
stesso valore in tutto il sistemastesso valore in tutto il sistema si si dice che il sistema si trova in uno
dice che il sistema si trova in uno STATO DI EQUILIBRIO
STATO DI EQUILIBRIO TERMODINAMICO TERMODINAMICO
Per un sistema in equilibrio termodinamico esiste una RELAZIONE FUNZIONALE fra le VARIABILI DI STATO
Tale relazione è definita EQUAZIONE DI STATO EQUAZIONE DI STATO
SISTEMA APERTO:
SISTEMA APERTO :
SISTEMA CHIUSO:SISTEMA CHIUSO :
SISTEMA ISOLATOSISTEMA ISOLATO
::L
L
’’
UNIVERSO TERMODINAMICO èUNIVERSO TERMODINAMICO
è un sistema ISOLATOun sistema ISOLATO il sistema
il sistema
PUPU
ÒÒ scambiare scambiare
energiaenergia e e
materiamateria con l
con l ’ ’ ambiente ambiente il sistema
il sistema
PUPU
ÒÒ scambiare scambiare
energiaenergia ma ma
NONNON materia
materia
con l con l ’ ’ ambiente ambiente il sistema
il sistema
NON PUNON PU
ÒÒ scambiare scambiare
energiaenergia
NENE
’’ materia
materia
con l con l ’ ’ ambiente ambiente
Un sistema isolato
Un sistema isolato èè separato dall’separato dall’ambiente da ambiente da PARETI ADIABATICHEPARETI ADIABATICHE
NONNON SONO POSSIBILI INTERAZIONI SONO POSSIBILI INTERAZIONI TERMICHE, TERMICHE, MECCANICHEMECCANICHE, , CHIMICHECHIMICHE
(dal greco:
(dal greco: che non può essere attraversatoche non può essere attraversato ES: POLISTIROLO)ES: POLISTIROLO)
Un sistema non isolato
Un sistema non isolato èè separato dall’separato dall’ambiente da ambiente da PARETI DIATERMICHEPARETI DIATERMICHE
NON SONO POSSIBILI INTERAZIONI
NON SONO POSSIBILI INTERAZIONI MECCANICHEMECCANICHE, , CHIMICHECHIMICHE, , POSSIBILIPOSSIBILI QUELLE QUELLE TERMICHETERMICHE
(dal greco:
(dal greco: attraversato dal caloreattraversato dal calore = CONDUTTORE)= CONDUTTORE)
Se due sistemi che si trovano in stati termodinamici diversi son
Se due sistemi che si trovano in stati termodinamici diversi sono messi in o messi in CONTATTO TERMICO
CONTATTO TERMICO i loro stati macroscopici (le loro proprietài loro stati macroscopici (le loro proprietà) VARIANO) VARIANO I cambiamenti sono detti
I cambiamenti sono detti TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHETRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE Si raggiunge una nuova condizione stazionaria, detta DI
Si raggiunge una nuova condizione stazionaria, detta DI EQUILIBRIO TERMICOEQUILIBRIO TERMICO fra i due sistemi
fra i due sistemi
(massa, composizione e concentrazione)
PRINCIPIO ZERO DELLA TERMODINAMICA:
PRINCIPIO ZERO DELLA TERMODINAMICA: Due sistemi in equilibrio
Due sistemi in equilibrio termico con un terzo
termico con un terzosistema sono in
sistema sono inequilibrio termico fra loro
equilibrio termico fra loroSe due sistemi sono in equilibrio termico fra loro si dice che h
Se due sistemi sono in equilibrio termico fra loro si dice che hanno la anno la
STESSA TEMPERATURA
STESSA TEMPERATURA
Questo consente di introdurre il concetto diQuesto consente di introdurre il concetto di TEMPERATURATEMPERATURA (grandezza scalare)
(grandezza scalare)
Per la
Per la MISURAMISURA della temperatura (Tdella temperatura (T) si utilizza un ) si utilizza un SISTEMA CAMPIONESISTEMA CAMPIONE, , detto
detto TERMOMETROTERMOMETRO, che presenta variazioni significative e misurabili di , che presenta variazioni significative e misurabili di una sua propriet
una sua proprietàà quando viene messo in CONTATTO TERMICOquando viene messo in CONTATTO TERMICO con sistemi con sistemi che hanno diversa temperatura
che hanno diversa temperatura Esiste una grandezza, detta
Esiste una grandezza, detta
TEMPERATURA TEMPERATURA
, che caratterizza i , che caratterizza i sistemi termodinamici in equilibrio. Due sistemi sono in equilib sistemi termodinamici in equilibrio. Due sistemi sono in equilibrio rio termico fra loro se e solo se le loro temperature hanno lo stesstermico fra loro se e solo se le loro temperature hanno lo stesso valore o valore oppure:
Si deve scegliere una sostanza, detta
Si deve scegliere una sostanza, detta SOSTANZA TERMOMETRICASOSTANZA TERMOMETRICA, , che presenta una propriet
che presenta una proprietàà fisica dipendente in modo semplice dalla fisica dipendente in modo semplice dalla TEMPERATURA (T)
TEMPERATURA (T),, detta PROPRIETAdetta PROPRIETA’’ TERMOMETRICA. TERMOMETRICA. In generale ogni scala per la temperatura
In generale ogni scala per la temperatura èè legata ad una sostanza legata ad una sostanza termometrica e ad una propriet
termometrica e ad una proprietàà termometrica particolare: le diverse termometrica particolare: le diverse scale non necessariamente coincidono. Esiste però anche una
scale non necessariamente coincidono. Esiste però anche una SCALA SCALA ASSOLUTA
ASSOLUTA, , INDIPENDENTEINDIPENDENTE dalle proprietàdalle proprietà di qualsiasi sostanza di qualsiasi sostanza (scala
(scala KELVIN) KELVIN) Definizione dell
Definizione dell’’UNITAUNITA’’ didi MISURA MISURA e dellae della SCALA per laSCALA per la TEMPERATURATEMPERATURA
In generale :
In generale :
T=f(x) T=f(x)
,, ciocioèè il valore di temperatura T il valore di temperatura T èè legato da una relazionelegato da una relazione funzionale al valore x di una opportuna proprietfunzionale al valore x di una opportuna proprietàà termometrica. Nel caso pitermometrica. Nel caso piùù semplice la relazione
semplice la relazione èè lineare:lineare:
T=ax+b T=ax+b
E’E’ quindi necessarioquindi necessario
tarare la scala tarare la scala
: nel semplice caso di una relazione lineare : nel semplice caso di una relazione lineare si devono sceglieresi devono scegliere
due punti fissi due punti fissi
in modo da determinare le costantiin modo da determinare le costantia a
eeb b
Scala Celsius Scala Celsius
¾ T=0 o
C
al punto di fusione dell’acqua (a pressione atmosferica)¾ T=100 o
C
al punto di ebollizione dell’acqua (a pressione atmosferica)¾ suddivisione della scala in 100 parti fra questi due punti: ogni tacca della suddivisione corrisponde ad un grado Celsius (1 oC)
Scala Fahernheit Scala Fahernheit
¾ Punto di congelamento di una miscela di ghiaccio e sale (T ~ -18 °C)
¾ Temperatura normale del corpo umano (T ~ 98,6 o
F
, T ~ 36,6 oC
)¾ suddivisione della scala in 96 parti fra questi due punti: ogni tacca della suddivisione corrisponde ad un grado Fahrenheit (1 oF)
T T
F F= 9/5 T = 9/5 T
C C+ 32 + 32 ΔT Δ T
FF= 9/5 = 9/5 Δ Δ T T
CCTERMOMETRI TERMOMETRI
Un esempio di dispositivo per la misura della temperatura
Un esempio di dispositivo per la misura della temperatura è è il comune il comune TERMOMETRO
TERMOMETRO a a MERCURIO MERCURIO : : sostanza termometrica
sostanza termometrica =
=
MERCURIOMERCURIO propriet
proprietàà termometrica =
termometrica
= VOLUME (VVOLUME (V
~~
TT
)) In generale la misura della temperatura
In generale la misura della temperatura è è sensibile alla scelta della sostanza sensibile alla scelta della sostanza termometrica, in particolare nei casi in cui i termometri operan
termometrica, in particolare nei casi in cui i termometri operan o lontano dai o lontano dai punti di calibrazione.
punti di calibrazione.
Si è Si è notato che i termometri a GAS notato che i termometri a GAS a a VOLUME COSTANTE VOLUME COSTANTE sono sono quelli che presentano minori differenze nella misura della tempe
quelli che presentano minori differenze nella misura della temperatura ratura di uno stesso sistema al variare della sostanza termometrica
di uno stesso sistema al variare della sostanza termometrica
In questo caso In questo caso
la propriet la propriet à à termometrica termometrica è è la la
PRESSIONEPRESSIONE
Se si sostituisce Se si sostituisce T T ( ( ° ° C) C) con con T+273,15 T+273,15 si può far corrispondere il si può far corrispondere il valore
valore T=0 T=0 alla condizione in cui alla condizione in cui p=0 p=0
. .In questo caso si ha In questo caso si ha
T = T = α α x x
(un solo punto di calibrazione)
(un solo punto di calibrazione)
Scala Kelvin Scala Kelvin
E’E’ stata introdotta una scala termometrica che utilizzastata introdotta una scala termometrica che utilizza UN SOLO PUNTO DI UN SOLO PUNTO DI CALIBRAZIONE
CALIBRAZIONE ed una relazione di proporzionalited una relazione di proporzionalitàà diretta fra temperatura e diretta fra temperatura e variabile termodinamica:
variabile termodinamica:
T = ax T = ax
..
PoichPoichéé non non èè semplice riprodurre con precisione semplice riprodurre con precisione il punto di fusione e di ebollizione dellil punto di fusione e di ebollizione dell’’acqua (dipendenti dalla sua purezza) si acqua (dipendenti dalla sua purezza) si èè utilizzato come punto di calibrazione il
utilizzato come punto di calibrazione il
PUNTO TRIPLO PUNTO TRIPLO
dell’dell’acqua, lo stato acqua, lo stato in cui coesistono 3 fasi, solida (ghiaccio), liquida (acqua), gain cui coesistono 3 fasi, solida (ghiaccio), liquida (acqua), gassosa (vapore). ssosa (vapore).
Per convenzione si
Per convenzione si èè assunto che:assunto che:
al punto triplo la temperatura dell
al punto triplo la temperatura dell’’acqua sia acqua sia
T=273,16 K T=273,16 K. .
Il Kelvin Il Kelvin èè definito definito come la frazionecome la frazione
1/273,16 1/273,16
della temperatura del punto triplo dell’della temperatura del punto triplo dell’acquaacquaT T
CC= T = T – – 273,15 Δ 273,15 ΔT = T = Δ Δ T T
C CAl punto triplo:
Al punto triplo:
T T
CC= 0,01 = 0,01
ooC, C , p = 611
p = 611 Pa Pa
TC °C
¨
¨
TERMOMETRI TERMOMETRI
0
273,16
lim
ptr tr
Τ p
→
p
⎛ ⎞
= ⎜ ⎟
⎝ ⎠
••
He He mostra la minore dipendenza da mostra la minore dipendenza da p p
trtr• • consente misure di consente misure di T T fino a fino a 5 K 5 K
Il termometro a
Il termometro a GAS GAS a a VOLUME COSTANTE VOLUME COSTANTE può essere tarato può essere tarato considerando un solo punto di calibrazione: il punto triplo dell
considerando un solo punto di calibrazione: il punto triplo dell’ ’acqua acqua operando con la scala Kelvin
operando con la scala Kelvin
ptr è la pressione del gas al PUNTO TRIPLO
ptr
Il KELVIN
Il KELVIN èè stato assunto come unitàstato assunto come unità di misura della temperatura nel Sistemadi misura della temperatura nel Sistema Internazionale.
Internazionale. La scala Kelvin coincide con la La scala Kelvin coincide con la SCALA ASSOLUTASCALA ASSOLUTA della temperatura. della temperatura.
Misura della temperatura di ebollizione dell’acqua (T=373.125K)
273,16
tr
Τ p
≈ p
DILATAZIONE TERMICA DILATAZIONE TERMICA
T l
l = Δ Δ α
T
pl
l ⎟
⎠
⎜ ⎞
⎝
⎛
∂
= 1 ∂ α
T V
V = Δ Δ β
con
ll: lunghezza; : lunghezza; ΔlΔl: variazione di lunghezza; : variazione di lunghezza; ΔTΔT: variazione di temperatura: variazione di temperatura
α α
èè definito definito COEFFICIENTE DI DILATAZIONE TERMICA LINEARECOEFFICIENTE DI DILATAZIONE TERMICA LINEARE (a pressione costante)(a pressione costante)
con
T
pV
V ⎟
⎠
⎜ ⎞
⎝
⎛
∂
= 1 ∂
β
VV: volume; : volume; ΔΔVV: variazione di volume; : variazione di volume; ΔΔTT: variazione di temperatura: variazione di temperatura
β β
èè definito definito COEFFICIENTE DI DILATAZIONE CUBICACOEFFICIENTE DI DILATAZIONE CUBICA (a pressione costante)(a pressione costante)
Per una sostanza omogenea
Per una sostanza omogenea β β =3 = 3α α
Caso dell
Caso dell’’acqua
acqua
LA CONDUZIONE DEL CALORE LA CONDUZIONE DEL CALORE
I meccanismi di scambio del calore sono di tre tipi:
I meccanismi di scambio del calore sono di tre tipi:
CONDUZIONE, CONVEZIONE ED IRRAGGIAMENTO
CONDUZIONE, CONVEZIONE ED IRRAGGIAMENTOCONDUZIONE CONDUZIONE
La trasmissione del calore per conduzione avviene senza spostame
La trasmissione del calore per conduzione avviene senza spostamento macroscopico di nto macroscopico di materia; parti di uno stesso corpo possono essere a temperatura
materia; parti di uno stesso corpo possono essere a temperatura diversa e dove èdiversa e dove è piùpiù elevata elevata la temperatura, maggiore
la temperatura, maggiore èè il moto di agitazione termica delle particelle che lo costituisil moto di agitazione termica delle particelle che lo costituiscono cono (nel caso di un solido
(nel caso di un solido èè maggiore l’maggiore l’ampiezza della vibrazione degli atomi attorno alla posizione ampiezza della vibrazione degli atomi attorno alla posizione di equilibrio; nel caso di un metallo a questa si aggiunge una m
di equilibrio; nel caso di un metallo a questa si aggiunge una maggiore velocitaggiore velocitàà media degli media degli elettroni di conduzione; nel caso dei gas
elettroni di conduzione; nel caso dei gas èè maggiore l’maggiore l’energia cinetica delle molecole): a causa energia cinetica delle molecole): a causa delle interazioni fra le particelle del sistema (atomi, elettron
delle interazioni fra le particelle del sistema (atomi, elettroni) un aumento locale del moto di i) un aumento locale del moto di agitazione termica tende a trasmettersi alle regioni adiacenti
agitazione termica tende a trasmettersi alle regioni adiacenti
Il flusso di calore nell
Il flusso di calore nell’ ’unit unit à à di tempo è di tempo è: :
• • proporzionale proporzionale alla superficie alla superficie A A attraversata attraversata
• • inversamente proporzionale a inversamente proporzionale a Δ Δ x x
• • proporzionale alla differenza di temperatura proporzionale alla differenza di temperatura Δ Δ T T
Calore: energia scambiata tra due sistemi unicamente Calore: energia scambiata tra due sistemi unicamente
a causa della loro diversa temperatura
a causa della loro diversa temperatura
La quantit
La quantità à di calore di calore Q Q che nel tempo che nel tempo Δ Δ t t attraversa una lamina attraversa una lamina di spessore
di spessore Δ Δ x x e sezione e sezione A A con un salto termico con un salto termico Δ Δ T T è è data da: data da:
x t A T k
Q
TΔ
Δ
= Δ
x t A T k
Q
Td
d d d
− δ =
e, al limite per variazioni infinitesime:
e, al limite per variazioni infinitesime:
k k
TT èè
un coefficiente caratteristico del materiale, detto CONDUCIBILITAun coefficiente caratteristico del materiale, detto
CONDUCIBILITA’’ TERMICA
TERMICA, espresso in W/m K; dipende dalla temperatura , espresso in W/m K; dipende dalla temperatura
Il segno
Il segno –– esprime il fatto che il
esprime il fatto che il calore fluisce dalla faccia
calore fluisce dalla faccia caldacalda a
a quella
quella freddafredda (
(
in direzione oppostain direzione opposta al gradiente di temperatura
al gradiente di temperatura))
Gli estremi di una sbarra metallica Gli estremi di una sbarra metallica
di lunghezza
di lunghezza L L sono posti a sono posti a contatto con
contatto con due termostati due termostati
2 2
, 1
1
,
L
T A T
L k T A T
t k
Q
x LT x
H T
= −
= − Δ
k A L
T T
t Q
i T i
L
∑
H−
Δ =
,Il sistema raggiunge uno stato stazionario: la Il sistema raggiunge uno stato stazionario: la temperatura in ogni punto della sbarra ed il
temperatura in ogni punto della sbarra ed il FLUSSO
FLUSSODI CALORE
DI CALORE
( ( Q/Δ Q/ Δt t ) sono costanti nel tempo: ) sono costanti nel tempo:
L T A T
t k
Q
H LT
= − Δ
Se il calore fluisce attraversando due materiali di Se il calore fluisce attraversando due materiali di diversa conducibilit
diversa conducibilità à termica termica K K
11e e K K
22posti in contatto posti in contatto (stessa sezione
(stessa sezione A A ), si deve porre la condizione ), si deve porre la condizione che il che il flusso di calore attraverso i due (o pi
flusso di calore attraverso i due (o più ù materiali) materiali) sia lo sia lo stesso:
stesso:
T T
HHe e T T
L Lsono le temperature alle facce esterne sono le temperature alle facce esterne delle due lastre
delle due lastre T T
xxquella alla interfaccia fra i due quella alla interfaccia fra i due materiali. Ricavando
materiali. Ricavando T T
xxe sostituendo si trova: e sostituendo si trova:
CONVEZIONE CONVEZIONE
Avviene con spostamento macroscopico di materia in fluidi (gas o
Avviene con spostamento macroscopico di materia in fluidi (gas o liquidi) che liquidi) che sono a contatto con un corpo caldo: la porzione di fluido si sca
sono a contatto con un corpo caldo: la porzione di fluido si scalda e si dilata, elda e si dilata, e per effetto della spinta di Archimede tende a salire, mentre il
per effetto della spinta di Archimede tende a salire, mentre il fluido pifluido piùù freddofreddo che lo sostituisce a sua volta si scalda, creando una circolazio
che lo sostituisce a sua volta si scalda, creando una circolazione di fluido ne di fluido convettiva
convettiva
IRRAGGIAMENTO IRRAGGIAMENTO
Emissione di onde elettromagnetiche da parte di corpi caldi: ha
Emissione di onde elettromagnetiche da parte di corpi caldi: ha luogo anche in luogo anche in vuoto. Si dimostra che l
vuoto. Si dimostra che l’’energia emessa da un corpo alla temperatura energia emessa da un corpo alla temperatura T T èè proporzionale a
proporzionale a TT 44
Se invece
Se invece i due materiali sono posti in parallelo fra i due termostati i i due materiali sono posti in parallelo fra i due termostati i flussi si sommano (stessa lunghezza
flussi si sommano (stessa lunghezza L L ): ):
L T A T
t k Q Q
t
Q
H Li T
= − Δ
= +
Δ
1 2∑
, 1IRRAGGIAMENTO IRRAGGIAMENTO
legge dello spostamento di Wien legge dello spostamento di Wien
K m 10
898 .
2
costante
3 max
⋅
⋅
=
=
−
λ T
legge di Stefan
legge di Stefan -Boltzmann - Boltzmann
4 2
8 4 0
K Wm
10 67051 .
5
d ) , (
−
−
−
∞