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TEMPERATURA, EQUILIBRIO TERMICO, MISURA DELLA TEMPERATURA

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Academic year: 2021

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TEMPERATURA, EQUILIBRIO TERMICO, MISURA DELLA

TEMPERATURA

Professoressa PAOLA CORONA

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Temperatura ed equilibrio termico

Fin da piccoli impariamo a riconoscere le sensazioni di «caldo» e

«freddo»

Per poterle trasformare in osservazioni scientifiche dobbiamo introdurre una nuova grandezza fisica, la temperatura

–  Agli oggetti caldi saranno associati valori di temperatura elevati –  Agli oggetti freddi saranno associati valori di temperatura più bassi L’energia scambiata da un corpo con altri corpi a causa della loro

differenza di temperatura è detta calore Calore

Il calore è l’energia trasferita tra due oggetti a causa della loro differenza di temperatura

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Due oggetti sono in contatto termico se tra loro può avvenire un passaggio di calore

Dopo un certo periodo di contatto termico, il flusso di calore si interrompe e i due oggetti sono in equilibrio termico

Il contatto termico e il contatto fisico non sono necessariamente la stessa cosa

Ad esempio, può esserci contatto termico senza che avvenga alcun contatto fisico, come quando ci scaldiamo le mani vicino a un fuoco

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Scambio di calore ed equilibrio termico

Se due oggetti in contatto termico hanno una temperatura diversa, il calore fluisce da quello più caldo a quello più freddo, fino a quando non raggiungono entrambi la stessa temperatura

Due oggetti sono in equilibrio termico quando hanno la stessa temperatura

Temperatura

La temperatura è la grandezza fisica che determina se due corpi sono in equilibrio termico oppure no

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La misura della temperatura

Per misurare la temperatura si usano strumenti chiamati termometri che

sfruttano gli effetti fisici determinati dalla temperatura stessa (ad esempio la

dilatazione di un liquido all’interno di un sottile tubo di vetro quando viene

riscaldato)

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Perché il termometro diventi uno strumento di misura è necessario fissare due temperature di riferimento e un intervallo unitario di temperatura

Ciò equivale a scegliere una scala termometrica Le scale termometriche più diffuse sono:

La scala Celsius La scala Fahrenheit La scala Kelvin

Non esistono limiti superiori alle scale termometriche; esiste invece una temperatura (lo zero assoluto) al di sotto della quale è impossibile

raffreddare un oggetto

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La scala Celsius

È chiamata così in onore dell’astronomo svedese Anders Celsius (1701-1744)

Nella scala Celsius assegna il valore 0 °C (0 gradi Celsius) alla

temperatura del ghiaccio fondente e 100 °C alla temperatura dell’acqua in ebollizione

L’intervallo tra le due temperature è suddiviso in 100 gradi Celsius Nella scala Celsius lo zero assoluto corrisponde a -273,15 °C

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La scala Fahrenheit

Introdotta dal fisico polacco Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), è di uso comune nei paesi anglosassoni

In questa scala la temperatura del ghiaccio fondente è 32 °F (32 gradi Fahrenheit) e la temperatura dell’acqua bollente è 212 °F

L’intervallo tra le due temperature è suddiviso in 180 gradi Fahrenheit Per passare dalla temperatura in Fahrenheit a quella in Celsius si utilizza la proporzione:

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La scala Kelvin

Così chiamata in onore del fisico scozzese William Kelvin (1824-1907), si basa sull’esistenza dello zero assoluto.

Lo zero della scala Kelvin, 0 K, è posto in corrispondenza dello zero assoluto: nella scala Kelvin, quindi, non esistono temperature negative Le suddivisioni della scala Kelvin sono uguali a quelle della scala

Celsius: 1 grado Celsius è uguale a 1 kelvin

Conversione da gradi Celsius a kelvin, e viceversa

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