Termometria e calorimetria: definizioni

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Definizione di termometria e calorimetria, spiegazione delle scale di temperatura (Celsius, Reaumur, Fahrenheit, Kelvin), il calore, la temperatura di equilibrio e la determinazione delle incognite, il calcolo del calore specifico di una sostanza incognita e i passaggi di stato (5 pagine formato doc)

TERMOMETRIA E CALORIMETRIA

Termometria e calorimetriaTaratura di un termometro e scale di temperatura. Il termometro è uno strumento utilizzato per misurare la temperatura di un corpo: esso, cioè, indica l’indice numerico associato allo stato termico del corpo stesso.
Per costruire un termometro, è necessario innanzitutto scegliere una sostanza termometrica (liquida o gassosa) adeguata al tipo di misurazione che si intende effettuare; in primo luogo, una sostanza termometrica deve variare alcuni dei suoi parametri fisici (come ad esempio il volume) –rilevabili dallo sperimentatore- in funzione delle variazioni di temperatura.
Una buona sostanza termometrica è, ad esempio, il metallo, in quanto si dilata e si contrae in base alle variazioni di temperatura; unico metallo liquido è il mercurio, che è appunto la sostanza termometrica maggiormente utilizzata per la costruzione di termometri a liquido.

Termologia: definizione e formule

MECCANISMI DI PROPAGAZIONE DEL CALORE

Per la descrizione del processo di taratura di un termometro a liquido, è utile accennare al termoscopio: si tratta di un dispositivo utilizzato per registrare le variazioni di temperatura, senza però segnalare i gradi; esso è costituito da un bulbo di vetro contenente la sostanza termometrica scelta, solitamente il mercurio, direttamente connesso con un tubo capillare chiuso all’altro estremo dopo aver estratto l’aria.

Il volume V del mercurio (supposta sostanza termometrica utilizzata), e quindi la lunghezza L della colonna liquida del tubo capillare, varia al variare della temperatura T a cui si trova lo strumento.
Per poter esprimere in forma quantitativa la relazione esistente tra L e T, è però necessario tarare il termometro, in modo da poter costruire una scala della temperatura, che permetta di associare ad ogni altezza della colonna di liquido un definito valore numerico.

Termometria: ricerca di fisica

CALORE SPECIFICO

Per la costruzione di una scala di temperatura, si utilizzano sempre due temperature di riferimento, i cosiddetti punti fissi: il primo punto fisso è la temperatura in cui acqua e ghiaccio sono in stato di equilibrio termico (stato di equilibrio termico: se si pongono due corpi a contatto, dopo un tempo finito essi raggiungeranno la stessa temperatura) alla pressione di un’atmosfera; il secondo punto fisso è la temperatura dei vapori di acqua bollente alla pressione di un’atmosfera.
Il processo di taratura avviene quindi immergendo il dispositivo in un miscuglio di acqua e ghiaccio; il livello a cui si arresta il liquido termometrico dopo che si è raggiunto l’equilibrio termico costituisce il primo punto fisso. Ponendo dunque il dispositivo nei vapori di acqua bollente e segnando il punto a cui il liquido termometrico si arresta, si ottiene il secondo punto fisso. Per completare la graduazione del termometro ottenuto, si divide l’intervallo compreso tra i due punti fissi in parti uguali, a ciascuna delle quali si assegna un dato valore indicante la temperatura.
In modo analogo avviene la taratura dei termometri a gas.

La temperatura: definizione, scale e proprietà

SCALE DI TEMPERATURA

Scale di temperatura: Celsius, Reaumur, Fahrenheit, Kelvin. Le scale di temperatura più utilizzate sono quattro:
1) Nella scala Celsius (o scala centigrada), si assegna il valore 0 al primo punto fisso e il valore 100 al secondo punto fisso. L’intervallo esistente tra i due punti fissi è suddiviso in 100 parti uguali, a ciascuna delle quali corrisponde la variazione di temperatura di 1°C. La scala Celsius è la più facilmente utilizzabile in quanto sfrutta il sistema decimale.
2) Nella scala Reaumur (o scala ottantigrada), si assegna il valore 0 al primo punto fisso e il valore 80 al secondo punto fisso. L’intervallo compreso tra i due punti fissi è suddiviso in 80 parti uguali, a ciascuna delle quali è assegnato il valore di 1°R.
3) Nella scala Fahrenheit, si assegna il valore 32 al primo punto fisso e il valore 212 al secondo punto fisso. L’intervallo compreso tra i due punti fissi è suddiviso in 180 parti uguali, a ciascuna delle quali è assegnato il valore di 1°F.