Termometria: ricerca di fisica

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Ricerca sulla termometria e i fenomeni ad essa collegati: la dilatazione termica e i termoscopi, i tipi di termometro e le scale termometriche, la scala assoluta, la dilatazione termica lineare, superficiale e di volume, la dilatazione termica dei liquidi e dei gas, ed esercizi svolti (16 pagine formato pdf)

TERMOMETRIA

Introduzione. Una gran parte dei fenomeni naturali da noi conosciuti sono legati alla nostra sensazione empirica di caldo e di freddo, tramite la quale possiamo classificare corpi diversi in base al loro stato. L’idea di caldo e di freddo viene precisata con il concetto di stato termico o temperatura.
Tuttavia la nostra sensazione, essendo soggettiva, non può fornire una reale misura della temperatura di un corpo; bisognerà dunque far riferimento ad un altro fenomeno direttamente associato con la temperatura: la dilatazione termica.

Calcolo del coefficiente di dilatazione lineare di alcuni materiali: relazione

MECCANISMI DI PROPAGAZIONE DEL CALORE

DILATAZIONE TERMICA E TERMOSCOPI - E’ pratica comune che qualsiasi corpo, quando viene riscaldato, subisca una dilatazione.

Un esempio
è dato dall’anello di Gravensade costituito da una sfera metallica e da un anello attraverso il quale la sfera passa di misura a condizioni normali: se però la sfera viene posta per qualche tempo sopra una fiamma, essa non è più capace di passare attraverso l’anello e ciò indica che il volume della
sfera è aumentato.
Gli apparecchi usati per osservare la dilatazione termica dei corpi prendono il nome di termoscopi. Essi possono essere:
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a liquido: costituiti da un bulbo di vetro al quale è saldato un cannello di vetro chiuso o aperto all’estremità superiore; il bulbo è riempito di liquido e una piccola variazione del volume del liquido produce un sensibile innalzamento della colonna di liquido nel cannello;
a gas: costituiti da un pallone di vetro, pieno di gas, chiuso da una goccia di un liquido, prevalentemente mercurio. Ogni variazione di volume del gas è registrata dallo spostamento della goccia di mercurio.

Termometria e calorimetria: definizioni

TIPI DI TERMOMETRO E SCALE TERMOMETRICHE

Per misurare la temperatura, cioè esprimere questa grandezza con un numero, è necessario perfezionare il termoscopio con una scala termometrica, rendendolo un termometro. Per primo Celsius propose di fissare come temperatura zero di riferimento la temperatura del ghiaccio fondente, a pressione atmosferica normale: per fissare questo zero si prende un termoscopio, per esempio a mercurio, lo si immerge in un miscuglio d’acqua e ghiaccio (a pressione atmosferica normale) e, una volta raggiunto l’equilibrio, si segna zero sul cannello del termoscopio all’altezza cui è arrivata la colonnina di mercurio. Dopo di che si espone lo stesso termoscopio ai vapori sprigionati dall’acqua bollente, segnando, una volta raggiunto nuovamente l’equilibrio, 100 al nuovo livello raggiunto. Si divide poi in 100 parti uguali la distanza compresa trai due punti fissati: uno di questi intervalli rappresenterà un grado
centigrado o Celsius (°C)