Equilibrio termico: definizione ed esperimento

EQUILIBRIO TERMICO: ESPERIMENTO

Equilibrio termico tra due corpi.

Materiale utilizzato: Contenitore coimbentato, Termometro digitale (0,1ºC), Ampolla di vetro graduata in cm³ (1cm³), Acqua a temperatura ambiente, Cilindro di rame 80,2 g, Fornello elettrico, Pentolino, Bilancia digitale.
Richiami teorici: Concetto di calore
Il caldo e il freddo sono sensazioni legate alla vita quotidiana.
Nel linguaggio della fisica la temperatura e il calore sono grandezze ben definite.
La temperatura è una grandezza fondamentale del sistema internazionale di misura mentre il calore è una grandezza derivata e rappresenta l’energia scambiata dai corpi con l’ambiente.

Equazione dell'equilibrio termico

EQUILIBRIO TERMICO: DEFINIZIONE

La Temperatura. La temperatura è una grandezza fisica scalare di stato che individua il livello
o l’intensità  del calore posseduto da un corpo, misurato su scala opportuna.
Lo stato termico di una sostanza indica se la sostanza ci dà la sensazione fisica di caldo o di freddo.

Quando due sistemi sono posti a contatto termico, il calore fluisce dal sistema a temperatura maggiore a quello a temperatura minore, fino al  raggiungimento dell’equilibrio termico, in cui i due sistemi si trovano alla stessa temperatura.
Lo strumento di misurazione della temperatura è il termometro.
Questa grandezza influenza un gran numero di fenomeni osservabili;l’aumento di temperatura provoca, ad esempio, l’aumento della resistenza elettrica ,la
variazione del colore di un  corpo incandescente, la dilatazione dei corpi solidi. Per la descrizione corretta di molti fenomeni naturali, quindi è quasi sempre
indispensabile la citazione della temperatura a cui avviene il fenomeno. 

EQUILIBRIO TERMICO: FISICA

Il Termometro. L'invenzione del termometro è stata attribuita a diversi studiosi; in realtà esso fu inventato da Galileo che costruì uno strumento di questo tipo prima del 1597. Il termometro è lo strumento che permette di misurare variazioni di temperatura in un corpo in un ambiente. Esistono vari tipi di termometro che differiscono per le scale di temperatura per le quali sono tarati,per la proprietà termometrica sfruttata o per la sostanza termometrica utilizzata. Le variazioni di una qualunque grandezza fisica, determinata in un corpo o in una sostanza dai cambiamenti della sua temperatura, possono essere utilizzate per il funzionamento di un termometro particolare.
Essi sfruttano due fenomeni concettualmente semplici:
1)   Se due corpi a temperatura differente sono messi a contatto tra loro, raggiungeranno la stessa temperatura (principio dell’equilibrio termico)
2)   All’aumentare della temperatura ogni corpo si dilata (principio di dilatazione termica).