Introduzione alla termodinamica
annuncio pubblicitario
UN PO’ DI STORIA DI CALORE E TEMPERATURA IL CALORE COME SOSTANZA IL CALORE COME SOSTANZA IV sec. a.C.: per Aristotele “il fuoco è la cosa più calda, giacché anche per le altre esso è la causa del calore” (Metafisica) IL CALORE COME SOSTANZA IV sec. a.C.: per Aristotele “il fuoco è la cosa più calda, giacché anche per le altre esso è la causa del calore” (Metafisica) XVII sec.: i tedeschi J. J. Becher e G. E. Stahl elaborano la teoria del flogisto, sostanza contenuta nei combustibili e liberata nella combustione, materia del fuoco IL CALORE COME SOSTANZA IV sec. a.C.: per Aristotele “il fuoco è la cosa più calda, giacché anche per le altre esso è la causa del calore” (Metafisica) XVII sec.: i tedeschi J. J. Becher e G. E. Stahl elaborano la teoria del flogisto, sostanza contenuta nei combustibili e liberata nella combustione, materia del fuoco XVIII sec.: lo scozzese J. Black e il francese A. Lavoisier elaborano la teoria del calorico, fluido invisibile e senza peso contenuto in maggiore quantità nei corpi più caldi IL CALORE COME SOSTANZA IV sec. a.C.: per Aristotele “il fuoco è la cosa più calda, giacché anche per le altre esso è la causa del calore” (Metafisica) XVII sec.: i tedeschi J. J. Becher e G. E. Stahl elaborano la teoria del flogisto, sostanza contenuta nei combustibili e liberata nella combustione, materia del fuoco XVIII sec.: lo scozzese J. Black e il francese A. Lavoisier elaborano la teoria del calorico, fluido invisibile e senza peso contenuto in maggiore quantità nei corpi più caldi • Black: legge dell’equilibrio termico, concetti di calore specifico e di calore latente, differenza fra calore e temperatura (1750-1760) IL CALORE COME SOSTANZA IV sec. a.C.: per Aristotele “il fuoco è la cosa più calda, giacché anche per le altre esso è la causa del calore” (Metafisica) XVII sec.: i tedeschi J. J. Becher e G. E. Stahl elaborano la teoria del flogisto, sostanza contenuta nei combustibili e liberata nella combustione, materia del fuoco XVIII sec.: lo scozzese J. Black e il francese A. Lavoisier elaborano la teoria del calorico, fluido invisibile e senza peso contenuto in maggiore quantità nei corpi più caldi • Black: legge dell’equilibrio termico, concetti di calore specifico e di calore latente, differenza fra calore e temperatura (1750-1760) • Lavoisier: legge di conservazione della massa (1774) IL CALORE COME MOTO IL CALORE COME MOTO 1687: Newton pubblica i Principia (leggi di dinamica e gravitazione) IL CALORE COME MOTO 1687: Newton pubblica i Principia (leggi di dinamica e gravitazione) 1812: Pierre-Simon Laplace pubblica la Teoria analitica delle probabilità: meccanicismo, tutti i fenomeni possono essere spiegati in termini di moto IL CALORE COME MOTO 1687: Newton pubblica i Principia (leggi di dinamica e gravitazione) “Noi dobbiamo considerare lo stato presente dell’universo come 1812: Pierre-Simon pubblicae come la Teoria analitica delle l’effetto di un datoLaplace stato anteriore le causa di ciò che sarà probabilità: meccanicismo, tutti i fenomeni possono essere in avvenire. Una intelligenza che, in un dato istante, conoscesse spiegati tutte le in forze termini che di animano moto la natura e la rispettiva posizione degli esseri che la costituiscono, e che fosse abbastanza vasta per sottoporre tutti i dati alla sua analisi, abbraccerebbe in un’unica formula i movimenti dei più grandi corpi dell’universo come quello dell’atomo più sottile; per una tale intelligenza tutto sarebbe chiaro e certo e così l’avvenire come il passato le sarebbero presenti” IL CALORE COME MOTO 1687: Newton pubblica i Principia (leggi di dinamica e gravitazione) 1812: Pierre-Simon Laplace pubblica la Teoria analitica delle probabilità: meccanicismo, tutti i fenomeni possono essere spiegati in termini di moto IL CALORE COME MOTO 1687: Newton pubblica i Principia (leggi di dinamica e gravitazione) 1812: Pierre-Simon Laplace pubblica la Teoria analitica delle probabilità: meccanicismo, tutti i fenomeni possono essere spiegati in termini di moto 1798: B. Thompson, americano esperto di arte militare, nota che è possibile ottenere infinito calore con l’attrito per sfregamento IL CALORE COME MOTO 1687: Newton pubblica i Principia (leggi di dinamica e gravitazione) 1812: Pierre-Simon Laplace pubblica la Teoria analitica delle probabilità: meccanicismo, tutti i fenomeni possono essere spiegati in termini di moto 1798: B. Thompson, americano esperto di arte militare, nota che è possibile ottenere infinito calore con l’attrito per sfregamento 1850: J. P. Joule, americano, misura l’equivalente meccanico della caloria con il mulinello: il calore è una forma di energia IL CALORE COME MOTO 1687: Newton pubblica i Principia (leggi di dinamica e gravitazione) 1812: Pierre-Simon Laplace pubblica la Teoria analitica delle probabilità: meccanicismo, tutti i fenomeni possono essere spiegati in termini di moto 1798: B. Thompson, americano esperto di arte militare, nota che è possibile ottenere infinito calore con l’attrito per sfregamento 1850: J. P. Joule, americano, misura l’equivalente meccanico della caloria con il mulinello: il calore è una forma di energia VERSO LA TEORIA ATOMICA VERSO LA TEORIA ATOMICA V sec. a.C.: Leucippo e Democrito affermano che i corpi sono formati da atomi (indivisibili) VERSO LA TEORIA ATOMICA V sec. a.C.: Leucippo e Democrito affermano che i corpi sono formati da atomi (indivisibili) Inizio XVIII sec.: J. Dalton, inglese, propone una teoria atomica per spiegare le leggi delle proporzioni definite (Proust, 1799) e multiple (Dalton, 1808) VERSO LA TEORIA ATOMICA V sec. a.C.: Leucippo e Democrito affermano che i corpi sono formati da atomi (indivisibili) Inizio XVIII sec.: J. Dalton, inglese, propone una teoria atomica per spiegare le leggi delle proporzioni definite (Proust, 1799) e multiple (Dalton, 1808) 1827: R. Brown, scozzese, osserva al microscopio il moto disordinato di polline in acqua (moto browniano) VERSO LA TEORIA ATOMICA V sec. a.C.: Leucippo e Democrito affermano che i corpi sono formati da atomi (indivisibili) Inizio XVIII sec.: J. Dalton, inglese, propone una teoria atomica per spiegare le leggi delle proporzioni definite (Proust, 1799) e multiple (Dalton, 1808) 1827: R. Brown, scozzese, osserva al microscopio il moto disordinato di polline in acqua (moto browniano) 1905: A. Einstein, svizzero, spiega il moto browniano e vince il Nobel nel 1921 MICROSCOPICO E MACROSCOPICO SONO MONDI CONNESSI MICROSCOPICO E MACROSCOPICO SONO MONDI CONNESSI 1857: R. Clausius, tedesco, applica le leggi della meccanica ai gas (teoria cinetica) e così facendo: MICROSCOPICO E MACROSCOPICO SONO MONDI CONNESSI 1857: R. Clausius, tedesco, applica le leggi della meccanica ai gas (teoria cinetica) e così facendo: spiega le leggi sul comportamento dei gas scoperte nei secc. XVI-XVIII MICROSCOPICO E MACROSCOPICO SONO MONDI CONNESSI 1857: R. Clausius, tedesco, applica le leggi della meccanica ai gas (teoria cinetica) e così facendo: spiega le leggi sul comportamento dei gas scoperte nei secc. XVI-XVIII interpreta la temperatura come misura dell’energia cinetica media delle particelle del gas MICROSCOPICO E MACROSCOPICO SONO MONDI CONNESSI 1857: R. Clausius, tedesco, applica le leggi della meccanica ai gas (teoria cinetica) e così facendo: spiega le leggi sul comportamento dei gas scoperte nei secc. XVI-XVIII interpreta la temperatura come misura dell’energia cinetica media delle particelle del gas • prima interpretazione di un parametro macroscopico in termini microscopici MICROSCOPICO E MACROSCOPICO SONO MONDI CONNESSI 1857: R. Clausius, tedesco, applica le leggi della meccanica ai gas (teoria cinetica) e così facendo: spiega le leggi sul comportamento dei gas scoperte nei secc. XVI-XVIII interpreta la temperatura come misura dell’energia cinetica media delle particelle del gas • prima interpretazione di un parametro macroscopico in termini microscopici • ruolo della probabilità PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA PRIMO PRINCIPIO: il principio di conservazione dell’energia meccanica viene esteso ai fenomeni che coinvolgono il calore PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA PRIMO PRINCIPIO: il principio di conservazione dell’energia meccanica viene esteso ai fenomeni che coinvolgono il calore SECONDO PRINCIPIO: non tutti i fenomeni permessi dal primo principio avvengono, perché alcuni sono molto improbabili PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA PRIMO PRINCIPIO: il principio di conservazione dell’energia meccanica viene esteso ai fenomeni che coinvolgono il calore SECONDO PRINCIPIO: non tutti i fenomeni permessi dal primo principio avvengono, perché alcuni sono molto improbabili un’auto che frena si scalda (se diminuisce l’energia meccanica, viene prodotto calore) PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA PRIMO PRINCIPIO: il principio di conservazione dell’energia meccanica viene esteso ai fenomeni che coinvolgono il calore SECONDO PRINCIPIO: non tutti i fenomeni permessi dal primo principio avvengono, perché alcuni sono molto improbabili un’auto che frena si scalda (se diminuisce l’energia meccanica, viene prodotto calore) …al contrario, un’auto che si raffredda difficilmente si mette in moto da sola (se viene sottratto calore, non aumenta l’energia meccanica!) …DA SAPERE: Energia Calore Joule e calorie Temperatura Calore specifico e legge della calorimetria (Q = cmΔt) Lavoro e potenza Si consiglia il ri-studio dei cap. 4.2-4.5 e di pag. 338
