I L C ALORE LA T EMPERATURA E I PASSAGGI DI STATO.
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IL CALORE LA TEMPERATURA IL CALORE LA TEMPERATURA E E I PASSAGGI DI STATOI PASSAGGI DI STATO
![Page 2: I L C ALORE LA T EMPERATURA E I PASSAGGI DI STATO.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062701/5542eb68497959361e8d46a5/html5/thumbnails/2.jpg)
IL CALOREIL CALORE
Se metti a contatto un oggetto meno caldo (acqua) con uno più caldo (chiodo), dopo un po’ di tempo quello meno caldo tende a scaldarsi e quello più caldo a raffreddarsi.
Il calore tende a spostarsi da un corpo più caldo ad un meno caldo.
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Il calore è una particolare forma di energia, chiamata energia termica, la cui principale proprietà è quella di passare da un corpo materiale più caldo ad un altro corpo materiale meno caldo.
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Il calore è energia in transitoIl calore è energia in transito
Tutte le particelle elementari costituenti la materia, cioè atomi e molecole, sono in perenne stato di agitazione, ossia si muovono in continuazione, anche se noi non ne siamo consapevoli.
Il movimento delle particelle elementari dipende dalla temperatura: più elevata è la temperatura e maggiore sarà il movimento delle molecole. Questo fenomeno è chiamato
AGITAZIONE TERMICA
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•Stato solido: nella materia allo stato solido le molecole sono molto vicine tra loro per cui la loro agitazione è limitata.
Gli stati di aggregazione della materiaGli stati di aggregazione della materia
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•Stato liquido: in questo stato le molecole hanno una maggiore libertà di movimento, possono infatti scorrere le une sulle altre e adattarsi alla forma del recipiente dove il liquido è versato. Nonostante ciò le molecole restano a contatto, quindi non si possono allontanare più di tanto.
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•Stato aeriforme o gassoso: le molecole non sono più legate tra loro per cui godono di maggiore libertà e possono muoversi in ogni direzione e con maggior velocità.
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•E’ definita energia termica il movimento incessante delle molecole di una porzione di materia: maggiore è il loro moto più energia termica possiede quella porzione di materia.
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Il calore quindi è una forma di energia (energia termica) che si trasferisce da un corpo più caldo ad uno meno caldo. Il calore può quindi essere misurato ed è perciò una grandezza fisica.
Il trasferimento termina quando i due corpi raggiungono la stessa temperatura, cioè uno stato di equilibri termico.
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calore e temperaturacalore e temperaturaIl calore e la temperatura sono la stessa cosa?
Per capirlo usiamo un paragone: versiamo una stessa quantità di acqua in contenitori di forma diversa. L’acqua raggiungerà livelli diversi a seconda del contenitore.
Possiamo allora paragonare il calore alla quantità di acqua contenuta nei contenitori e la temperatura al livelli che l’acqua a raggiunto nei diversi contenitori.
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Quale contenitore avrà la “temperatura” più alta?
E quale la maggior quantità di calore?
Temp.
Temp.
Temp.
Temp.
Temp.Temp.
Temp.
Avendo versato in tutti i recipienti la stessa quantità di acqua la quantità di calore nei diversi contenitori è la stessa.
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Passaggi di StatoPassaggi di Stato
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MODI DI TRASFERIMENTO DEL CALORE
Abbiamo visto come il calore può trasferirsi da un corpo ad un altro, ma lo può fare in modi diversi.
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CONDUZIONE
È la modalità più frequente di trasmissione del calore, e si verifica quando corpi a temperatura diversa si toccano.
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CONDUTTORI ED ISOLANTI
Ma non tutti i corpo trasmettono il calore nello stesso modo. Esistono infatti corpi che si scaldano o raffreddano più velocemente mentre altri lo fanno più lentamente.
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Questa proprietà della materia si chiama conducibilità
termica ed indica:la velocità con cui avviene la trasmissione del calore
tra le molecole di un corpo.
in base alla loro conducibilità i corpi si dividono inconduttori ed isolanti.
Conducibilità termica
Argento 355 Acqua 0,5
Rame 330 Cemento armato
0,23
Alluminio 200 Legno 0,1-0,2
Ferro 60 Polistirolo 0,036
Acciaio inox
15 Lana 0,035
vetro 1 Aria secca 0,022
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CONVEZIONE
Nei liquidi e nei gas il calore si può trasmettere
anche per convezione.
Le particelle che compongono il liquido e che si trovano più vicino ad
una fonte di calore, tendono a salire verso l’alto, lasciando il posto in
basso a particelle non ancora scaldate che poi a loro volta salgono
dando origine a correnti convettive di materia.
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Sia nella conduzione che nella convezione il calore si propaga attraverso agitazione ed urti tra
molecole del corpo, quindi con spostamento di materia.
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IRRAGGIAMENTO
In questo caso il calore si trasmette senza spostamento di materia. Un
esempio è quello dei raggi del Sole. Il calore che sentiamo esponendoci
ai raggi del Sole infatti ci arriva direttamente da esso e quindi senza
movimento di materia, dato che in calore deve attraversare una
porzione di Universo che per definizione è privo di materia. Il Sole
irradia anche radiazioni elettromagnetiche infrarosse che si
trasmettono anche nel vuoto.
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DILATAZIONE TERMICA
L’aumento di temperatura di un corpo determina un aumento dell’agitazione
delle molecole di un corpo, determinando un loro allontanamento. La
conseguenza è che il corpo, pur mantenendo la stessa massa aumenta il suo
volume.
Esperimento dilatazione termica solidi.vob