IL CALORE
IL CALORE
Si ha un passaggio di calore quando avviene un passaggio
spontaneo di energia da un corpo più caldo a uno più freddo
La quantità di calore scambiata è misurata in calorie. La
caloria non appartiene al sistema internazionale ma è ancora in uso.
Una caloria è la quantità di calore che deve essere
assorbito da 1g di acqua distillata per innalzare la sua temperatura di 1° da
14,5° a 15,5° alla pressione atmosferica normale.
ENERGIA IN TRANSITO
LA MISURAZIONE DEL CALORE
Lo strumento per misurare i trasferimenti di calore è
il calorimetro: un contenitore di bassa capacità termica, tale da
non assorbire molto calore, e ben isolato termicamente.
LA PROPAGAZIONE DEL CALORE:
CONDUZIONE
La conduzione è un meccanismo di propagazione del calore in cui si ha trasporto
di energia da un corpo solido ad un altro, posti a diversa temperatura,
a contatto tra loro e senza spostamento di materia.
Vi sono buoni o cattivi conduttori di calore.
Alla prima categoria appartengono tutti i metalli, mentre alla seconda, per esempio, lana, legno e tutti i liquidi in generale.
La diversa conduzione dei corpi si può facilmente sperimentare immergendo in
un contenitore con acqua calda due cucchiai (uno di legno ed uno di metallo).
Dopo un certo intervallo di tempo si potrà osservare che il cucchiaio di metallo scotta
mentre quello di legno no. A causa della struttura microscopica del metallo,
il calore si propaga velocemente nelle molecole, consentendo così
la propagazione del calore per conduzione.
CONVENZIONE
Si dice che il calore si propaga per convezione quando la propagazione
avviene nei fluidi, dove il calore si propaga per spostamento di materia.
Per esempio, i radiatori, che sono fatti di metallo e che contengono acqua calda,
si scaldano per conduzione e a loro volta scaldano l'aria vicina.
Si forma così una corrente convettiva di aria che fa aumentare la temperatura della stanza.
IRRAGGIAMENTO
Il calore si propaga per irraggiamento quando la trasmissione del calore tra
due corpi avviene attraverso le radiazioni emesse
da una sorgente, anche se fra i due c’è il vuoto.
Al contrario dei processi di conduzione e convezione, la trasmissione del calore
nell'irraggiamento avviene nel vuoto."Irraggiare” significa “emettere radiazioni”.
Tutti i corpi emettono (e assorbono) radiazioni elettromagnetiche.
Queste radiazioni trasportano energia, quando investono un corpo e vengono assorbite,
provocano un aumento di energia cinetica delle molecole
e quindi un innalzamento della temperatura.
E’ attraverso l’irraggiamento che si propaga il calore che il Sole
invia sulla Terra o si riscalda una stanza utilizzando una stufa elettrica.
La quantità di energia che un corpo assorbe per irraggiamento dipende molto
dallo stato della sua superficie (se la superficie è, per esempio, nera l’assorbimento è massimo).
I CAMBIAMENTI DI STATO
I cambianti di stato sono dovuti ad una variazione di temperatura. Esempi di passaggi di stati di aggregazione della materia sono:
L'acqua è l'una sostanza capace di attraversare tutti i cambiamenti di stato.
In tutte le trasformazioni il calore aumenta, rimane costante e aumenta nuovamente ed allo stesso modo diminuisce, rimane costante e diminuisce nuovamente.
LA MISURAZIONE DEL CALORE
Lo strumento per misurare i trasferimenti di calore è
il calorimetro: un contenitore di bassa capacità termica, tale da
non assorbire molto calore, e ben isolato termicamente.
LA PROPAGAZIONE DEL CALORE:
CONDUZIONE
La conduzione è un meccanismo di propagazione del calore in cui si ha trasporto
di energia da un corpo solido ad un altro, posti a diversa temperatura,
a contatto tra loro e senza spostamento di materia.
Vi sono buoni o cattivi conduttori di calore.
Alla prima categoria appartengono tutti i metalli, mentre alla seconda, per esempio, lana, legno e tutti i liquidi in generale.
La diversa conduzione dei corpi si può facilmente sperimentare immergendo in
un contenitore con acqua calda due cucchiai (uno di legno ed uno di metallo).
Dopo un certo intervallo di tempo si potrà osservare che il cucchiaio di metallo scotta
mentre quello di legno no. A causa della struttura microscopica del metallo,
il calore si propaga velocemente nelle molecole, consentendo così
la propagazione del calore per conduzione.
CONVENZIONE
Si dice che il calore si propaga per convezione quando la propagazione
avviene nei fluidi, dove il calore si propaga per spostamento di materia.
Per esempio, i radiatori, che sono fatti di metallo e che contengono acqua calda,
si scaldano per conduzione e a loro volta scaldano l'aria vicina.
Si forma così una corrente convettiva di aria che fa aumentare la temperatura della stanza.
IRRAGGIAMENTO
Il calore si propaga per irraggiamento quando la trasmissione del calore tra
due corpi avviene attraverso le radiazioni emesse
da una sorgente, anche se fra i due c’è il vuoto.
Al contrario dei processi di conduzione e convezione, la trasmissione del calore
nell'irraggiamento avviene nel vuoto."Irraggiare” significa “emettere radiazioni”.
Tutti i corpi emettono (e assorbono) radiazioni elettromagnetiche.
Queste radiazioni trasportano energia, quando investono un corpo e vengono assorbite,
provocano un aumento di energia cinetica delle molecole
e quindi un innalzamento della temperatura.
E’ attraverso l’irraggiamento che si propaga il calore che il Sole
invia sulla Terra o si riscalda una stanza utilizzando una stufa elettrica.
La quantità di energia che un corpo assorbe per irraggiamento dipende molto
dallo stato della sua superficie (se la superficie è, per esempio, nera l’assorbimento è massimo).
I CAMBIAMENTI DI STATO
I cambianti di stato sono dovuti ad una variazione di temperatura. Esempi di passaggi di stati di aggregazione della materia sono:
- dallo stato solido allo stato liquido: FUSIONE
- dallo stato liquido allo stato gassoso: VAPORIZZAZIONE
- da vapore a liquido: CONDENSAZIONE
- da liquido a solido: SOLIDIFICAZIONE
- da solido a gassoso : SUBLIMAZIONE
L'acqua è l'una sostanza capace di attraversare tutti i cambiamenti di stato.
In tutte le trasformazioni il calore aumenta, rimane costante e aumenta nuovamente ed allo stesso modo diminuisce, rimane costante e diminuisce nuovamente.