(a) esprimi in kelvin la temperatura registrata nella base.

CALORE E TEMPERATURA: LAVORO PER IL RECUPERO.

Sul libro di testo studia la lezione 1 La temperatura e l'equilibrio termico (pag. 220 e seguenti) Svolgi gli esercizi 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9 di pag. 223; 19, 20, 23 pag. 225; 27, 28 pag. 226

1. Nel deserto del Sahara, di giorno, si registra una temperatura media di 36°C. Di notte, la temperatura cala e arriva a 7°C. Quanto vale la variazione di temperatura in gradi Celsius? E in kelvin?

2. La temperatura di −89, 2°C, la più bassa mai registrata no ad allora sulla faccia del pianeta, venne rilevata nella base sovietica Vostok, in Antartide, il 21 luglio 1983.

(a) esprimi in kelvin la temperatura registrata nella base.

La temperatura più bassa, in Italia, è stata registrata il 18 dicembre 2009 sulle Pale di San Martino (TN), dove sono stati raggiunti i −47°C.

(b) calcola la dierenza, espressa in gradi Celsius e in kelvin, tra la temperatura minima record in Italia e la temperatura registrata dalla base Vostok nel 1983.

LA DILATAZIONE TERMICA: LAVORO PER IL RECUPERO

Sul libro di testo studia la lezione 2 La dilatazione termica (pag. 227 e seguenti) Svolgi gli esercizi 39, 40, 45, 47 di pag. 231; 49, 52, 55 pag. 232; 60, 61 pag. 233

1. Un bidone di forma cilindrica, con diametro 50, 0 cm, contiene 120 dm

di glicerina. Il bidone è trasportato in una località dove si riscontra un aumento di temperatura di 30°C rispetto al luogo di partenza. Di quanto è variata l'altezza della glicerina all'interno del bidone, supponendo che il materiale di cui è fatto il bidone non abbia subito dilatazione?

2. A 10°C un recipiente di vetro è interamente riempito da 5cm

di mercurio. Si riscaldano il recipiente e il mercurio alla temperatura di 45°C. Calcola il volume del mercurio che fuoriesce dal recipiente.

CALORE E TEMPERATURA: LAVORO PER IL RECUPERO Sul libro di testo studia la lezione 3 Il calore (pag. 235 e seguenti) Svolgi gli esercizi 77, 78, 79 di pag. 240; 84, 85 pag. 241.

1. Il seguente graco rappresenta la curva di riscaldamento di 250g di una certa sostanza, posta in un forno di potenza

119 W. Supponendo che non vi siano dispersioni di energia, calcolare il calore specico della sostanza.

2. Una massa di 250g di acqua viene riscaldata da 13°C a 67°C. Sapendo che il calore specico dell'acqua è 4, 186

, calcola la quantità di energia assorbita dall'acqua per eettuare il riscaldamento.

3. Un blocco di rame di massa m = 5 g si trova a una temperatura inizialeT

= 25 °C. Al blocco viene fornito un calore Q = 120J. Determina la temperatura nale T

del blocco.

4. Per variare la sua temperatura da 25°C a 47°C un corpo necessita di 30, 8kJ. Qual è la capacità termica di questo corpo?

5. Si fornisce una quantità di 5kJ ad una massa di 250g di acqua e si misura un incremento di temperatura di 42°C.

Quanta energia è stata dispersa nell'ambiente durante il processo di riscaldamento?

6. Si hanno due masse di acqua m

= 200 g e m

= 300 g di acqua. La prima massa di acqua ha una temperatura iniziale di 22°C, la seconda massa di acqua ha una temperatura iniziale di 73°C . Le due masse di acqua vengono mescolate e, supponendo che non vi siano dispersioni di energia, arrivano ad una temperatura di equilibrio T

.

(a) esprimi in funzione di T

la quantità Q

di energia necessaria ad portare alla T

l'acqua inizialmente più fredda;

(b) esprimi in funzione di T

la quantità Q

di energia che perde l'acqua inizialmente più calda per arrivare alla temperatura T

;

(c) in mancanza di dispersioni di energia, la perdita di energia dell'acqua calda deve corrispondere al guadagno di energia dell'acqua più fredda: in base a questa proprietà trova la temperatura di equilibrio T

.

7. In una massa di acqua di 120g inizialmente alla temperatura di 20, 2°C viene immerso un pezzo di metallo di massa 252, 3 g e di calore specico 0, 376

. Il sistema acqua - metallo raggiunge una temperatura di equilibrio T

, che occorre trovare.

(a) esprimi in funzione di T

la quantità Q

di energia necessaria ad portare alla T

l'acqua;

(b) esprimi in funzione di T

la quantità Q

di energia che perde il metallo per arrivare alla temperatura T

; (c) in mancanza di dispersioni di energia, la perdita di energia del metallo deve corrispondere al guadagno di

energia dell'acqua: in base a questa proprietà trova la temperatura di equilibrio T

.

A questo punto puoi arontare gli esercizi successivi senza fare ricorso a formule magiche, ma sempre calcolando gli scambi di energia per ciascun corpo che viene a contatto con altri e considerando che l'energia totale si conserva.

8. Un blocco di ferro di massa 500 g alla temperatura iniziale di 145, 0 °C viene immerso in un calorimetro contenente 280 g d'acqua alla temperatura iniziale di 20, 0°C. Determina quale temperatura d'equilibrio raggiungerà il sistema.

(calore specico del ferro:c

= 0, 452

)

9. Un pezzo di metallo di massa m

= 500 g, inizialmente alla temperatura di 100°C, viene posto in un recipiente, fatto dello stesso metallo, di massa m

= 200 g, che contiene 300 g di acqua a 20 °C. Determina il calore specico del metallo nell'ipotesi che ogni scambio di calore avvenga solo tra i corpi considerati e che la temperatura nale di equilibrio sia di 30 °C.

10. Un calorimetro contiene 200g di acqua alla temperatura di 20°C. Si immergono in esso 175g di piombo (c

= 0, 13

) alla temperatura di 120°C e 50 di ferro (c

= 0, 45

) alla temperatura di 250°C .

(a) calcola la temperatura che teoricamente viene raggiunta all'equilibrio;

(b) si osserva che la temperatura eettivamente raggiunta è di 1, 5°C inferiore a quella prevista nel punto prece-

dente e si addebita questo fatto all'assorbimento di energia da parte del calorimetro. Quanto vale la capacità

termica del calorimetro?