Appunti di
Termologia
Laboratorio di fisica - ITIS
LIVELLI DI ORGANIZZAZIONE
DELLA MATERIA
•MOLECOLE
Tutte le sostanze sono composte da
molecole  complesse
•ATOMI
 89 tipi – tutti gli atomi di un
elemento
sono identici
GLI ELETTRONI DI TUTTI
•NUCLEI + ELETTRONI
GLI ATOMI SONO IDENTICI
Sono composti da
particelle dette QUARK
protoni
neutroni
Hanno una massa 2000 volte più
grande della massa di un elettrone
Sostanze diverse si differenziano
per numero e tipo di atomi che
ne compongono le molecole
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Termologia
Gli atomi sono tenuti insieme
all’interno della molecola da forze
di natura elettrica
Gli elettroni sono legati al nucleo da
forze di natura elettrica
Protoni e neutroni sono legati all’interno
del nucleo da forze di tipo nucleare
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STATI DI
AGGREGAZIONE
FORZE DI COESIONE MOLECOLARE
intense

SOLIDO
Le molecole possono
oscillare intorno
ad una posizione
di equilibrio
deboli

LIQUIDO
Le molecole
possono
scorrere le une
sulle altre
trascurabili

GAS
Le molecole sono
libere, talmente
distanti tra loro
da non avvertirne
la presenza
Per spezzare una molecola, un atomo o un nucleo occorre vincere queste forze
fornendo una sufficiente quantità di energia
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Termologia
TEMPERATURA
è indice dello stato termico del corpo
+ agitazione termica

+ temperatura
Fenomeno legato all’aumento della temperatura
DILATAZIONE TERMICA
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Termologia
Come si misura la temperatura di
un corpo ?
Non è possibile basarsi sulle sensazioni
qualitative
soggettive
Strumento di misura: TERMOMETRO
IL FUNZIONAMENTO E’ BASATO SU DUE FENOMENI:
•
•
EQUILIBRIO TERMICO
DILATAZIONE TERMICA
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SCALE TERMOMETRICHE
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DILATAZIONE
TERMICA
lineare
l =  · l0 · T
volumica
V = K · V0 · T
SOLIDI
K = 3 ·  per lo stesso materiale
LIQUIDI
V = K · V0 · T
Comportamento anomalo dell’acqua ?
GAS
•
•
•
Si dilatano tutti allo stesso modo
Hanno lo stesso coeff. di dilatazione 0,00366 °C-1
È molto accentuata  forze di coesione molecolare trascurabili
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TABELLA 
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E
C
T
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Per aumentare la temperatura di un corpo occorre
trasferirgli energia
Capacità termica
La capacità termica di un corpo
è direttamente proporzionale alla sua massa
J
K
Prendiamo 1 Kg di H2O. Se volessimo
aumentare di 1 °C la sua temperatura,
per es. da 25 °C a 26 °C, dovremmo
fornirgli una quantità di energia
pari a 4180 J.
Come ? ……. lavorando.
C=c·m
Calore specifico della sostanza
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Termologia
LEGGE DELLA TERMOLOGIA
E  c  m  
Se l’aumento della temperatura è dovuto ad un
trasferimento di energia sotto forma di calore
Q  c  m  
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EQUILIBRIO TERMICO
m1
T1
m2
T2 > T1
Corpo 1
Corpo 2
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Temperatura di equilibrio
m1 + m2
T1< Te < T2
corpo 1 + corpo 2
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Come calcolare la Te
Qceduto = m2 · c2 · (Te – T2)
Qacquistato = m1 · c1 · (Te – T1)
negativo
positivo
Se non ci sono perdite di calore nell’ambiente:
Qacquistato = - Qceduto
Te 
m1  c1  T 1  m 2  c 2  T 2
m1  c1  m 2  c 2
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CALORIMETRO
MA LE PERDITE DI ENERGIA SOTTO
FORMA DI CALORE SONO INEVITABILI
Il problema è valutare tali perdite
per minimizzarle !!
Bisogna calcolare l’equivalente in acqua del calorimetro
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CALORIMETRO
calorimetro esper.doc
DETERMINAZIONE DEL CALORE
SPECIFICO.doc
calorimetri e calori specifici.doc
calorimetro.pdf
capacita termica.pdf
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