TemperaturaCalore

Corso di Laurea in LOGOPEDIA
corso integrato FISICA - disciplina FISICA MEDICA
TEMPERATURA E CALORE
- TEMPERATURA
- ENERGIA INTERNA
- CALORE E CALORE SPECIFICO
- LAVORO IN TERMODINAMICA
- TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE
- TRASFORMAZIONI DI STATO
TEMPERATURA E CALORE
1
TEMPERATURA
1
indice dello stato termico di un corpo
(caldo – freddo)
correlazione con altre grandezze fisiche :
V(t) = Vo (1 + a t)
(dilatazione)
°C
100°
termometri
50°
0°
termometro clinico
(tMAX si conserva)
TEMPERATURA E CALORE
2
°C
42°
41°
40°
39°
38°
37°
36°
TEMPERATURA
2
scale di temperatura
°C
°F
°K
CELSIUS (°C)
0°
100° H2O
200°
400°
KELVIN (°K)
100°
212°
373°
T (°K) = t (°C) + 273°
300°
0°
32°
273°
–100°
200°
–148°
–200°
100°
–328°
–273°
0°
–459.4°
FAHRENHEIT
9
t (°F) = 32° + t (°C)
5
t
T
scale centigrade
EQUILIBRIO TERMICO Dt DT = 0
TEMPERATURA E CALORE
3
ENERGIA INTERNA U
moto di agitazione termica
energia di legame e potenziale
Tparticella
Uparticella
funzione di stato energia interna U
U=
 (Tparticella + Uparticella )
particelle
TEMPERATURA E CALORE
4
CALORE
temperatura t,T : indice stato termico di un corpo
calore Q : forma di energia
travaso energia interna tra corpi
unità di misura pratica : caloria (cal)
1 g H2O 14.5°C
15.5°C
1000 cal = 1 kcal = 1 Cal
equivalente termico del lavoro J
J = L = 4.18 joule cal–1
Q
L = J Q(caloria)
TEMPERATURA E CALORE 5
L = Q(joule)
CALORE SPECIFICO
Q = c m (t2 – t1) = c m Dt
calore specifico
capacità termica
Q
c = m (t – t ) [cal g–1 °C–1]
2
1
TEMPERATURA E CALORE 6
1
LAVORO in TERMODINAMICA
1
convenzione generale
LAVORO COMPIUTO DAL SISTEMA : positivo
LAVORO COMPIUTO SUL SISTEMA : negativo
F=pS
L = p x S x h = p x DV
gas
h
TEMPERATURA E CALORE
7
D.S. nov. 94
esempi
LAVORO in TERMODINAMICA
trasformazione isobara p = costante = p o
p
po
o
A
B
L = p (VB – VA)
o
VA
VB
V
trasformazione generica
p
pA
A
p = p(V)
B
o
VA
VB
TEMPERATURA E CALORE 8
V
p = p(V)
2
TERMODINAMICA
N o = 6.02 1023
1
formulazione fenomenologica
formulazione statistica
SISTEMA TERMODINAMICO
STATO TERMODINAMICO
[macrostato]
PARAMETRI TERMODINAMICI
scambio
no materia - no energia
SISTEMA ISOLATO
no materia - si energia
SISTEMA CHIUSO
EQUILIBRIO (DINAMICO) :
parametri termodinamici costanti nel tempo
microstato
noti tutti i parametri delle particelle che
compongono il sistema termodinamico
TEMPERATURA E CALORE
9
TERMODINAMICA
trasformazioni termodinamiche
parametri termodinamici tornano
CHIUSA
ai valori iniziali
parametri termodinamici non tornano
APERTA
ai valori iniziali
REVERSIBILE successione stati di equilibrio
(trasformazione ideale)
IRREVERSIBILE successione stati non di equilibrio
(trasformazione reale)
ISOTERMA a temperatura costante
ISOCORA
a volume costante
ISOBARA
a pressione costante
ADIABATICA sistema termicamente isolato
(niente scambio di calore)
TRASFORMAZIONI DI STATO
PROCESSI CHIMICI, BIOCHIMICI
TEMPERATURA E CALORE
10
2
TRASFORMAZIONI DI STATO
FUSIONE
Q = kf m
T = costante
kf = calore latente di fusione
EVAPORAZIONE
Q = ke m
T= costante
ke = calore latente di evaporazione
H2O
ke = 606.5 – 0.695 t cal g–1
( 0°C
100°C )
tensione di vapore  p di vapore saturo
p vapore saturo = p esterna
EBOLLIZIONE
TEMPERATURA E CALORE 11