La temperatura
La temperatura
La parola "temperatura" fa la sua prima comparsa in alcuni testi del XIV secolo. Il termine, derivato dal verbo latino temperare= mescolare, era originariamente usato per indicare una mescolanza in giusta misura: di caldo e di freddo, o di umido e di secco.
Il primo passo verso una corretta definizione di temperatura si ha con l' invenzione del termometro, uno strumento in grado di misurarla.
La scala Celsius di uso comune è stata introdotta nel 1742.
La scala Kelvin, che prende il suo nome dal fondatore LORD KELVIN, ha come punto di partenza il cosiddetto zero assoluto: la temperatura più bassa raggiungibile da qualsiasi sostanza.
La definizione operativa di temperatura consiste nel descrivere lo strumento da utilizzare per la sua misurazione e il protocollo secondo cui usare tale strumento.
Lo strumento di misura: il termometro
Per misurare la dilatazione dei solidi e dei liquidi si utilizza un termoscopio, formato da un bulbo collegato a un sottile tubo trasparente. Il bulbo e parte del tubo sono riempiti con un liquido adatto, per esempio alcol.
Con un termoscopio rileviamo se la temperatura cambia, ma non ne misuriamo il valore. Quindi, per trasformare un termoscopio in un termometro, occorre tararlo scegliendo una scala di temperatura.
La più utilizzata è la scala centigrada o scala Celsius.
Al livello indicato dal termoscopio immerso nel ghiaccio fondente si assegna la temperatura di 0 C e a quello raggiunto a contatto con il vapore dell'acqua la temperatura di 100 C; poi si suddivide in cento parti uguali la distanza tra i due livelli.
Questo procedimento definisce il grado centigrado, o grado Celsius:
Il grado Celsius è uguale alla centesima parte della differenza tra la temperatura del ghiaccio fondente alla pressione di 1 atm e quella del vapore dell'acqua bollente alla stessa pressione.Per misurare la temperatura di un oggetto:
T= (t(C)+273) K t=(T(K)-273)C
Due corpi hanno la stessa temperatura quando sono in equilibrio termico tra loro e, sono in equilibrio termico quando hanno la stessa temperatura.
Formula dilatazione lineare dei solidi e formula dilatazione volumica dei solidi:
La λ è detta anche coefficiente di dilatazione lineare il cui valore varia al variare della sostanza di cui è costituita la sbarretta.
ΔL = λL0 ΔT
V= Vi(1+at) a è il coefficiente di dilatazione volumica ed è 2 volte lambda,
La dilatazione volumica dei liquidi
I liquidi si dilatano più dei solidi però, l'acqua si comporta in maniera anomala: da 0 a 4 C gradi il suo volume anzichè aumentare, diminuisce; al di sopra dei 4 C invece aumenta in modo regolare.
Alla temperatura di 4 C gradi, poiché il volume occupato da una data massa d'acqua è minimo, la densità dell'acqua (rapporto tra massa e volume) è massima.
Al livello indicato dal termoscopio immerso nel ghiaccio fondente si assegna la temperatura di 0 C e a quello raggiunto a contatto con il vapore dell'acqua la temperatura di 100 C; poi si suddivide in cento parti uguali la distanza tra i due livelli.
Questo procedimento definisce il grado centigrado, o grado Celsius:
Il grado Celsius è uguale alla centesima parte della differenza tra la temperatura del ghiaccio fondente alla pressione di 1 atm e quella del vapore dell'acqua bollente alla stessa pressione.Per misurare la temperatura di un oggetto:
- Si mette il termometro a contatto con l'oggetto;
- Si attende che il valore segnato dal termometro si stabilizzi;
- Si legge il valore (in gradi Celsius) segnato sulla scala in corrispondenza del livello del liquido.
Due corpi hanno la stessa temperatura quando sono in equilibrio termico tra loro e, sono in equilibrio termico quando hanno la stessa temperatura.
Formula dilatazione lineare dei solidi e formula dilatazione volumica dei solidi:
La λ è detta anche coefficiente di dilatazione lineare il cui valore varia al variare della sostanza di cui è costituita la sbarretta.
ΔL = λL0 ΔT
V= Vi(1+at) a è il coefficiente di dilatazione volumica ed è 2 volte lambda,
La dilatazione volumica dei liquidi
I liquidi si dilatano più dei solidi però, l'acqua si comporta in maniera anomala: da 0 a 4 C gradi il suo volume anzichè aumentare, diminuisce; al di sopra dei 4 C invece aumenta in modo regolare.
Alla temperatura di 4 C gradi, poiché il volume occupato da una data massa d'acqua è minimo, la densità dell'acqua (rapporto tra massa e volume) è massima.