Calore e Temperatura

La Temperatura
La temperatura è una misura dell’agitazione termica di
una sostanza; si misura con il termometro
La temperatura è una misura dell’agitazione termica delle
particelle di una sostanza.
Più grande è l’agitazione termica, maggiore è la
temperatura.
Il termometro è lo strumento che misura la temperatura.
Nel S.I. la temperatura viene misurata in K (gradi Kelvin).
Il Calore
 Il calore è una forma di energia (Energia Termica).
 Si può definire come la somma delle energie
cinetiche delle particelle che compongo un
determinato corpo.
 L’unità di misura nel S.I. è il joule [J] come per tutti i
tipi di energia.
 Il calore si trasmette sempre spontaneamente da un
corpo a temperatura maggiore ad un altro a
temperatura minore.
Costruzione di un termometro
 Per costruire un termometro occorre definire una scala
termometrica.
 Per fare ciò è necessario determinare due punti fissi
come per esempio il punto di fusione del ghiaccio e il
punto di ebollizione dell’acqua a pressione
atmosferica.
 Questi punti vengono scelti in quanto la temperatura
durante i cambiamenti di stato rimane costante.
L’intervallo tra questi punti fissi viene poi suddiviso in
parti uguali.
Scala Celsius: suddivide in 100 parti l’intervallo tra
due punti fissi
0° C: temperatura ghiaccio fondente
100 °C: temperatura acqua bollente (a pressione
atmosferica)
 Scala Fahrenheit: suddivide in 180 parti l’intervallo
(ma tra 32 e 212).
 La suddivisione della scala Kelvin è la stessa della
Celsius, ma l’origine della scala è traslata: 0 °C
corrispondono a 273,15 K.
La Dilatazione Termica
 Solidi, liquidi e gas, in genere cambiano
dimensioni quando la temperatura varia; il
cambiamento dipende dalle caratteristiche
delle sostanze.
 Se una dimensione prevale sulle altre due (come per un
filo o un’asta) si parla di dilatazione lineare
 Dilatazione lineare: l’aumento di lunghezza Δl (Δl = l –
l0) dipende dalla sostanza di cui è fatto il corpo (indicata
dal coefficiente di dilatazione lineare λ che si misura in
K-1 o in °C-1 ) ed è direttamente proporzionale:
- alla lunghezza iniziale l0 del corpo;
- alla variazione di temperatura ΔT (ΔT = T – T0) subita
dal corpo.
Legge della dilatazione lineare
Legge di dilatazione volumica
(solidi e liquidi)
 Nel SI il coefficiente di dilatazione volumica k
si misura in K-1 o °C-1
 Per i solidi, k = 3·λ (il coefficiente di dilatazione
volumica è il triplo di quello lineare).
Comportamento anomalo
dell’acqua
 Nell’intervallo tra 0 °C e 4°C il volume dell’acqua
non cresce con l’aumentare della temperatura, ma
diminuisce (il coefficiente di dilatazione è
negativo).
 Al di sopra di 4 °C l’acqua si
dilata normalmente
Legge fondamentale della
termologia
 La legge fondamentale della termologia mette in relazione la
quantità di energia termica (calore) ceduta o assorbita da un corpo
di massa m con la variazione di temperatura subita dal corpo
stesso:
 Q = Cs m Δt
 dove Cs rappresenta il calore specifico della sostanza, cioè la
quantità di calore necessaria per variare di un grado celsius (o di un
kelvin) la temperatura di un chilogrammo di quel materiale [J/kg °C]
oppure [J/kg K] .
 Ogni materiale ha il proprio calore specifico, riportato in apposite
tabelle.
La Temperatura
La temperatura è una misura dell’agitazione termica di
una sostanza; si misura con il termometro
La temperatura è una misura dell’agitazione termica delle
particelle di una sostanza.
Più grande è l’agitazione termica, maggiore è la
temperatura.
Il termometro è lo strumento che misura ………..
la temperatura.
Nel S.I. la temperatura viene misurata in ……….
gradi Kelvin.
Il Calore








Il calore è ………….
una forma di energia (Energia Termica).
Si può definire come la somma delle ………
energie cinetiche
delle particelle che compongo un determinato corpo.
L’unità di misura nel S.I. è il ……….
joule [J] come per tutti i tipi di energia.
Il calore si trasmette sempre spontaneamente da un corpo
a………
 temperatura maggiore
 ad un altro a ……….
 temperatura minore.
Costruzione di un termometro
 Per costruire un termometro occorre definire una scala
termometrica.
 Per fare ciò è necessario determinare …………….
 due punti fissi
 come per esempio il punto di fusione del ghiaccio e il
punto di ebollizione dell’acqua a pressione atmosferica.
 Questi punti vengono scelti in quanto la temperatura
durante i cambiamenti di stato ……………..
 rimane costante.
L’intervallo tra questi punti fissi viene poi suddiviso in parti
uguali.
Scala Celsius: suddivide in 100 parti l’intervallo tra
due punti fissi
0° C: temperatura del ……………
ghiaccio fondente
100 °C: temperatura dell’……………
acqua bollente (a pressione atmosferica).
 Scala Fahrenheit: suddivide in 180 parti l’intervallo
(ma tra 32 e 212).
 La suddivisione della scala Kelvin è la stessa della
Celsius, ma l’origine della scala è traslata: 0 °C
corrispondono a ………………
 273,15 K.
La Dilatazione Termica
 Solidi, liquidi e gas, in genere cambiano
dimensioni quando la temperatura varia; il
cambiamento dipende dalle caratteristiche
delle sostanze.
 Se una dimensione prevale sulle altre due (come per un filo o un’asta)
si parla di ……………..
 dilatazione lineare
 Dilatazione lineare: l’aumento di lunghezza Δl (Δl = l – l0) dipende
dalla sostanza di cui è fatto il corpo (indicata dal……………
 coefficiente di dilatazione lineare λ che si misura in K-1 o in °C-1 )
 ed è direttamente proporzionale alla …..
- lunghezza iniziale l0 del corpo
- e alla ………….
- variazione di temperatura ΔT (ΔT = T – T0) subita dal corpo.
Legge della dilatazione lineare
Legge di dilatazione volumica
(solidi e liquidi)
 Nel SI il coefficiente di dilatazione volumica k
si misura in …………..
 K-1 o °C-1
 Per i solidi, k = 3·λ (il coefficiente di dilatazione
volumica è il …………..
 triplo di quello lineare).
Comportamento anomalo
dell’acqua
 Nell’intervallo tra …………
 0 °C e 4°C
 il volume dell’acqua ………
 diminuisce (il coefficiente di
dilatazione è negativo).
 Al di sopra di 4 °C l’acqua si
dilata normalmente
Legge fondamentale della
termologia
 La legge fondamentale della termologia mette in relazione la….....
 quantità di energia termica
 (calore) ceduta o assorbita da un corpo di massa m con la……..
 variazione di temperatura
 subita dal corpo stesso:
 Q = Cs m Δt
 dove Cs rappresenta il …………..
 calore specifico
 cioè la quantità di calore necessaria per variare di un grado celsius (o
un kelvin) la temperatura di un chilogrammo di quel materiale
[J/kg °C] oppure [J/kg K] .
 Ogni materiale ha il proprio calore specifico, riportato in apposite
tabelle.
THE END
 1 La differenza di temperatura fra l’interno e l’esterno di una




abitazione è 10 °C. La differenza di temperatura espressa in
kelvin vale:
A 0K
B 283 K
C 263 K
D 10 K
 2 Se dalla legge della dilatazione lineare vogliamo ricavare la
variazione di temperatura, quale delle seguenti formule
dobbiamo usare?
 A
 B
 C
 D
T = L/ L0
T =   L0 / L
T = L0 L
T =  L0 / L
 3 Due oggetti, sottoposti per lo stesso tempo alla stessa fonte di
calore, aumentano la temperatura rispettivamente di 40 °C e 20
°C. Che cosa si può dedurre da questo fatto?
A
il primo corpo ha un calore specifico maggiore del
secondo
B
il primo corpo ha un calore specifico minore del secondo
C
il primo corpo ha una capacità termica maggiore del
secondo
 D il primo corpo ha una capacità termica minore del
secondo
 4 Quanti joule occorrono per innalzare di 20 °C la temperatura




di 50 g di ferro (Cs = 480 J/(kg  K))?
A 20 J
B 4,8  105 J
C 48 J
D 480 J
 5 Lo strumento adatto a misurare la temperatura è
 A il dinamometro.
B il barometro.
C il termometro.
D il calorimetro.
 6 L'unità di misura del calore è:
 A il grado celsius.
B il watt.
C il kelvin.
D il joule.
 7 Il calore specifico è la quantità di:
 A calore contenuta in un corpo.
B energia necessaria per innalzare di 1 K la temperatura di 1
Kg di quel corpo.
C energia necessaria per innalzare di 1 K la temperatura del
corpo.
D energia posseduta dal corpo.
 8 Raddoppiando la quantità di calore fornita ad un
corpo:
 A raddoppia il calore specifico del corpo.
B si dimezza la variazione di temperatura.
C la temperatura rimane invariata.
D raddoppia la variazione di temperatura.
 9 Non avviene scambio di calore tra due corpi a
contatto se:
 A hanno lo stesso calore specifico
B hanno la stessa temperatura
C devono verificarsi tutte e tre le condizioni
D hanno la stessa capacità termica
 10 In una interazione termica tra due corpi A e B il
corpo A cede 40 J di calore. Di conseguenza la
temperatura di B:
 A si mantiene costante.
B il corpo B si raffredda.
C il corpo B cede 20 J di calore.
D il corpo B acquista 40 J di calore.