Relazione sulla dilatazione lineare: esperimento di chimica e fisica

Obbiettivi: constatare se un tubo di alluminio e ottone, quando viene riscaldato, si allunga, e calcolare anche il coefficiente di dilatazione lineare dell'alluminio e dell'ottone. Principio chimico - fisico utilizzato: sappiamo che i corpi, quando vengono riscaldati, aumentano le loro dimensioni all'aumentare della temperatura. Questa constatazione serve anche nella vita di tutti i giorni, come ad esempio nella costruzione edile (linee ferroviarie, edifici) e di strumenti di precisione. Se non compensata, la dilatazione termica può portare alla difezione di ciò che è stato costruito. Tuttavia questo fenomeno fisico non deve essere visto come un effetto negativo, al momento che, ad esempio, nei termometri esso viene sfruttato per misurare la temperatura e del resto numerosi servomeccanismi di controllo sfruttano proprio le variazioni di dimensioni di opportuni sensori per funzionare. Strumenti usati e caratteristiche: Gli strumenti che abbiamo usato per effettuare questa dilatazione sono i seguenti: - Termometro: strumento che permette di misurare variazioni di temperatura in un corpo o in un ambiente. Nell'uso comune di intende in genere il termometro clinico, quello a mercurio che si usa in medicina per misurare le variazioni di temperatura del corpo umano. I termometri sono basati sul fatto che certe grandezze fisiche, quali volume, resistenza elettrica, indice di rifrazione, ecc. variano con la temperatura e che è possibile determinare una relazione tra la temperatura e la grandezza variabile, in modo che a ciascun valore di quest'ultima corrisponda un valore ben determinato della temperatura. I diversi tipi di temperatura differiscono per le scale di temperatura per le quali sono tarati, per la proprietà termometrica sfruttata, per la sostanza termometrica utilizzata. Tra i termometri che sfruttano come proprietà termometrica la dilatazione termica, si hanno i termometri a dilatazione di solido, i termometri a dilatazione di liquido e i termometri a dilatazione di gas. Tra i termometri che usano come proprietà termometrica la variazione di pressione, hanno grande importanza i termometri a gas a volume costante e i termometria tensione di vapore. Ai termometri a dilatazione di solidi appartengono i termometri a dilatazione lineare, i termometri a lamina bimetallica e i termostati industriali, che tuttavia possono considerarsi dei veri e propri termometri in quanto la loro funzione specifica non è quella di misurare la temperatura, ma di azionare determinati meccanismi in corrispondenza di un ben definito intervallo di temperatura. I termometri a dilatazione lineare permettono misurazioni di temperatura entro l'intervallo in cui il coefficiente di dilatazione lineare del materiale usato di può considerare costante in funzione alla temperatura. Sono generalmente costituiti da un tubo cavo con coefficiente di dilatazione trascurabile e una sbarretta all'interno di esso; la dilatazione di quest'ultima costituisce una misura della temperatura. -D