Calore ed energia
Cos'è la termodinamica
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E' la scienza
dell'energia e
delle sue
trasformazioni
Energia e calore
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Le prime idee sul calore, nate dagli
esperimenti sugli scambi termici e dalla
chimica del settecento portarono al concetto di
calorico: un fluido imponderabile che si
conserva (Lavoisier 1743-1794)
Antoine Lavoisier
Energia e calore
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Altri esperimenti, relativi ai passaggi di stato,
erano però in contrasto con l'idea del calorico
(calore di combustione, calore latente)
Calore scambiato
Un corpo caldo cede calore ad un corpo
freddo nella quantità
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Q= mC s
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T
Dove m è la massa, Cs il calore specifico e
ΔT la variazione di temperatura della massa
(se Q è lo stesso si può pensare il calore
come un un fluido immateriale)
Cambiamenti di stato
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Nei cambiamenti di stato la temperatura non
cambia ed è quindi necessario introdurre il
calore latente λ
Q= m
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In questo caso occorre però supporre che il
calorico si “nasconda” per “riapparire” nella
trasformazione contraria
Calore di combustione
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Anche per spiegare
il calore che si libera
nella combustione
era necessario
ammettere che il
calorico fosse
presente dentro
certi materiali, i
combustibili, per
essere poi liberato
in certe condizioni
Calore e attrito
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Benjamin Thompson
(1753-1814), conte di
Rumford, fu
impressionato dalla
quantità di calore
prodotto nell'alesatura
dei cannoni: una
quantità sufficiente a
fonderli
Calore e movimento
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Rumford e Davy,fondatori della Royal
Institution (1799), ripeterono gli
esperimenti in laboratorio, ma non
convinsero i fisici del tempo dell'idea che il
calore sia una forma di movimento...
Equivalente meccanico del
calore
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Quasi 50 anni più tardi gli
esperimenti di Rumford e
Davy furono ripresi da
James Joule su una scala
più piccola. Cominciò nel
1840 e proseguì per molti
anni, dimostrando che il
calore ottenuto è
proporzionale al lavoro
compiuto: 1 cal = 4,18 J