TEMPERATURA E DILATAZIONE TERMICA
A.Celsius
W.T.Kelvin
Antonio Ballarin Denti
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TEMPERATURA ED EQUILIBRIO TERMICO
T (temperatura) = misura dello stato termico di un corpo,
ovvero quanto sia caldo o freddo
Q (calore) = energia che fluisce tra due
corpi a causa del loro ∆T
Due corpi alla stessa T sono in equilibrio termico
Legge zero della termodinamica
“Se due corpi A e B sono entrambi in equilibrio termico
con un corpo C, allora sono anche in equilibrio termico
tra loro”
….alla base delle misure di T: C può essere un termometro!
Per assegnare un valore numerico alla T assegnamo
un valore arbitrario al punto triplo dell’acqua
Fase liquida, solida e gassosa dell’acqua coesistono a:
273.19 K
Scala Kelvin (TK)
0 °C
Scala Celsius (TC)
32 °F
Scala Fahrenheit (TF)
I fattori di conversione sono:
F
ESPANSIONE TERMICA
I termometri si basano sulle proprietà dell’espansione termica
Al crescere di T aumenta la vibrazione
degli atomi e quindi la loro distanza
Allungamento dei corpi
Un aumento di temperatura da T0 a T produce un ∆L pari a:
Se T0 = 0
Si ottiene la legge della dilatazione lineare
α
è il coefficiente di dilatazione lineare
Il termometro metallico
è una lamina avvolta
a spirale che si dilata
con l’aumentare di T
Alcuni termometri metallici
Anche le superfici si espandono con T
Sia A0 = L0 × L0 a T0. Alla temperatura T si avrà:
Trascuriamo
poiché α << 1
Posto T0 = 0
Posto 2α = β
β è il coefficiente di espansione planare
Per i volumi si definisce un coefficiente di dilatazione volumetrica γ
(per T0 = 0)
(per 3α = γ)
Per i gas (a pressione costante) vale la I legge di Gay Lussac:
[K-1]