LINEE GENERALI DEL PROGRAMMA DI FISICA DELLE CLASSI 3^AOEN E 3^BOEL DELL’ANNO SCOLASTICO 2010/2011 1°QUADRIMESTRE Studio delle grandezze termiche Studio dell’azione termica sui corpi Studio della trasmissione del calore Studio del primo principio della termodinamica Studio del secondo principio della termodinamica Studio delle macchine termiche LA TEMPERATURA È una grandezza fisica, che interpreta il livello del calore presente in un corpo. L’unità di misura è il GRADO ASSUOLUTO (o grado Kelvin [°K]); è tollerata la misura espressa in gradi centigradi o di Celsius [°C]. 373 °K 100 °C 273 °K 0 °C 2° QUADRIMESTRE Studio delle grandezze elettriche Studio dei circuiti elettrici Studio dei campi (elettrici e magnetici) Studio dell’induzione elettrica Studio delle onde 0 °K Gli strumenti misuratori della temperatura sono: 5 Created by http://baldosimone.wordpress.com/ -273 °C Termometri a dilatazione di liquido Termometri a dilatazione di solido Termocoppia Pirometri 6 Created by http://baldosimone.wordpress.com/ EFFETTO DEL CALORE SUI CORPI 1 Il calore è una grandezza fisica scalare ; rappresenta la somma delle energie cinetiche associate ad ogni molecola costituente il corpo in esame. L’unità di misura internazionale è il Joule [J]. Un corpo si dice a sviluppo volumetrico quando le tre grandezze sono dello stesso ordine di misura. I corpi sottoposti ad un flusso di calore positivo o negativo subiscono una dilatazione positiva o negativa (contrazione). Z Y CLASSIFICAZIONE DEI CORPI 1. Corpi a sviluppo lineare 2. Corpi a sviluppo superficiale 3. Corpi a sviluppo volumico X DILATAZIONE LINEARE Un corpo a sviluppo lineare si ha quando una dimensione prevale sulle altre due. X>>Y,Z T0 Y L0 +Q = Tf Lf X Un corpo si dice a sviluppo superficiale quando lo spessore è minore rispetto alle lunghezza e all’altezza. Corpo prima dell’irraggiamento termico Corpo dopo l’irraggiamento termico Y,X>>Z Y Δl Z Z T0= temperatura iniziale Q= calore X Tf= temperatura finale 1 grandezza fisica scalare: grandezza fisica che viene descritta da un numero reale associato ad un'unità di misura. 7 Created by http://baldosimone.wordpress.com/ 8 Created by http://baldosimone.wordpress.com/ Δl= dilatazione Dalle considerazione fatte segue che: Lf= L0+ Δl 2 nella formula di dilatazione superficiale è il coefficiente di dilatazione superficiale. 3 nella formula di dilatazione volumica è il coefficiente di dilatazione volumica che è uguale a . Δl=λxL0x ΔT Δl= dilatazione termica λ= coefficiente di dilatazione termica (dipende dal materiale costituente il corpo in esame) L0= lunghezza iniziale ΔT= salto termico Si nota che: 1. Più è grande ΔT più è grande Δl 2. Più è grande L0 più è grande ΔT Il coefficiente di dilatazione lineare (λ) rappresenta l’allungamento che subisce una barra di lunghezza unitaria quando il salto termico (ΔT) vale 1°. DILATAZIONE TERMICA lineare : 0 T sup erficiale : s S0 2 T volumica : V V0 3 T nella formula di dilatazione lineare è il coefficiente di dilatazione lineare. 9 Created by http://baldosimone.wordpress.com/ 10 Created by http://baldosimone.wordpress.com/ TERMOLOGIA Calore specifico Unità di misura internazionale: J Kcal è tollerata Kg K Kg C Si definisce CALORE SPECIFICO di un materiale, quel calore che necessita essere somministrato ad una massa unitaria della stessa sostanza per innalzare la sua temperatura di 1°C. Alcuni calori specifici di riferimento: Kcal Kg C Kcal Ferro: CFe 0,113 Kg C Kcal Mercurio: CHg 0, 033 Kg C Pccarbone 6000 Pcgasolio Relazione tra somministrazione di calore e innalzamento di temperatura La relazione che lega la somministrazione di calore ad un corpo e l’innalzamento di temperatura provocata sullo stesso corpo, è la seguente: Acqua: CH 2 O 1 Potere calorico Unità di misura internazionale: J Kcal è tollerata Kg Kg Kcal Kcal 6 103 Kg Kg Kcal Kcal 10000 104 Kg Kg Q m c T Quantità di calore fornito Massa del corpo a cui viene somministrato calore Calore specifico della sostanza miscelata Innalzamento di temperatura provocata sul corpo riscaldato Si definisce POTERE CALORICO di una sostanza combustibile quel valore che viene liberato durante la combustione di 1Kg della stessa sostanza. Alcuni poteri calorici di riferimento: Pclegna 2000 Kcal Kcal 2 103 Kg Kg 11 Created by http://baldosimone.wordpress.com/ 12 Created by http://baldosimone.wordpress.com/