TERMOLOGIA   CLASSE  DELLE  LAUREE  TRIENNALI  DELLE    PROFESSIONI  SANITARIE  DELLA  RIABILITAZIONE

TERMOLOGIA  

A.  A.  2014  -­‐  2015  

   TEMPERATURA  

  STATO  E  TRASFORMAZIONE  TERMODINAMICA  

  CALORE  E  CALORE  SPECIFICO  

CLASSE  DELLE  LAUREE  TRIENNALI  DELLE     PROFESSIONI  SANITARIE  DELLA  

RIABILITAZIONE    

               Indice  “ogge<vo”  (=quanDtaDvo)  dello  stato  termico  di  un  corpo  

(caldo  –  freddo)  

V(t) = V ^o (1+ α ^t)

         Strumento  di  misura:  termometro  

100°

0°

50°

°C

41°

37° 36°

38° 39° 40°

°C 42°

     termometro  clinico  

             (t

 si  conserva)              Per  definire  senza  ambiguità  una  

           scala  di  temperature  si  sfruTa  la  

   dilatazione  termica   dei  corpi:  

         Proprietà  intrinseca  dei  corpi              grandezza  fondamentale  

Temperatura  

Principio  dell’equilibrio  termico:  

due  corpi  messi  a  contaTo  tendono   a  raggiungere  la  stessa  temperatura  

TEMPERATURA

Calore  

           Temperatura    =  indice  dello  stato  termico  di  un  corpo                Calore      =  forma  di  energia  

A  livello  microscopico,    

la  materia  è  cosDtuita  da  un  gran  numero  di  parDcelle,     più  o  meno  legate  le  une  alle  altre    energia  di  legame  

in  conDnuo  movimento  (agitazione  termica)    energia  cineDca  

Energia  interna  =  somma  delle  energie  cineDche,     potenziali  e  di  legame  di  tuTe  le  parDcelle  

Riscaldamento  /  raffreddamento    

=  scambio  di  calore    Q      

=  trasferimento  di  energia  interna  tra  corpi

Calore  

(Spesso:  1000  cal  =  1  kcal  =  1  Cal)   1  caloria  =  quanDtà  di  

calore  necessaria  per  

aumentare  la  temperatura   di  1

C       Q  ∝  Δt  

di  1  g       Q  ∝  m   di  acqua     Q  ∝   sostanza  

Se  Q  si  esprime  in  cal:

L = J Q

equivalente  termico  del  lavoro  

equivalente  meccanico  della  caloria  

J = L

Q = 4.18 joule/cal Q = c m Δt

calore  specifico  

il calore e’ energia!

Caloria  e  Joule  

CALORE

equivalente termico del lavoro J

J = L

Q = 4.18 joule cal ^–1

Esperimento  di  Joule  sull’equivalente  meccanico  del  calore  

Se  Q  si  esprime     in  calorie:

L = J Q

equivalente  termico  del  lavoro   equivalente  meccanico  della  caloria  

CALORIMETRO:    

lavoro  esterno  (caduta  di  un  peso)  -­‐>  movimento  rotatorio  di  due  paleJe  in  un   contenitore   pieno   d’acqua   -­‐>   moto   viscoso   (=con   aJrito),   che   raggiunge   una   velocità  costante  -­‐>  l’acqua  aumenta  di  temperatura,  mentre  il  peso  rallenta  la   sua  caduta  (a  causa  della  viscosità  dell’acqua,  che  “frena”  le  pale)  

Interpretazione:   c’è   stato   uno  “scambio”   di   energia   tra   lavoro   meccanico   e   calore:   tuJo   è   avvenuto   come   se   si   fosse   somministrato   calore   (cosa   impossibile   perché   il   calorimetro   è   isolato   termicamente)   -­‐>   determinazione   del   rapporto   tra   l'energia   meccanica   immessa   (in   joule)   e   la   variazione   di   energia   interna   (in   calorie),   data   dal   prodoJo   della   massa   d'acqua   per   l'innalzamento  di  temperatura.  

Joule  

1  cal  =  4.18  Joule  

Equivalenza  calore-­‐lavoro  

Fornendo/soJraendo  calore  a  una  sostanza,    

la  sua  temperatura  aumenta/diminuisce,  proporzionalmente     alla  quan`tà  di  calore  fornita/soJraJa  ( Q = c m Δt)  

per  ogni  sostanza,  esistono  due  valori  “cri`ci”  di  temperatura   che  “interrompono”  la  legge  di  proporzionalità   Q∝Δt:  

•    temperatura  di  fusione/solidificazione  (solido  <-­‐>  liquido)  

•   temperatura  di  evaporazione(ebollizione)/liquefazione  (liquido  <-­‐>  gas)  

Quando  la  temperatura  raggiunge  uno  dei  due   valori  cri`ci,  tuJo  il  calore  ulteriormente  fornito/

soJraJo  non  viene    

u`lizzato  per  variare  la  temperatura,  ma  per   rompere/ricostruire  i  legami  tra  gli  atomi/

molecole  (forze  di  coesione)  -­‐>  passaggio  di  stato   solido/liquido,  liquido/gassoso,  o  viceversa    

Trasformazioni  di  stato