Cambiamenti di volume
Il fisico olandese W. J.Gravesande (1688-1742), professore di matematica e di fisica all'Università di
Leida, progettò questo dispositivo per studiare la dilatazione dei solidi.
Chi sa spiegare l'esperimento?
Temperatura ambiente
Spesso si sente parlare di “temperatura ambiente” per indicare la temperatura della
stanza dove si sta.
Cosa succede se mettiamo un bicchiere con acqua a 32°C in una stanza alla temperatura di 24°C?
Noi abbiamo fatto la prova e ...
Mescoliamo due masse d’acqua uguali a temperature diverse
Abbiamo provato a fare un'ipotesi prima di mescolare e leggere la temperatura con il termometro.
C'era chi diceva la somma, chi la differenza, chi un valore intermedio tra le due temperature. Risultato sperimentale? Non abbiamo la somma o la sottrazione delle temperature delle masse d’acqua
mescolate, ma la
media.
Come avviene il trasferimento di calore
Le
proprietà relative ai diversi modi di trasmissione del calore trovano larga
applicazione nella vita quotidiana. Abbiamo messo un cubetto di ghiaccio su una superficie di legno, ed un altro cubetto uguale al primo su una lamina metallica. Ci siamo chiesti chi si sarebbe sciolto per primo.
Alcuni dicevano quello sul legno, altri quello sul metallo.
Cosa ci ha detto l'esperimento?
Se vuoi accelerare il processo di
scongelamento di un cibo, è più conveniente utilizzare come piano d’appoggio
una superficie di legno o una di metallo?
Sfera rovente in acqua fredda
Abbiamo preso una sfera riscaldata a lungo su una piastra elettrica, una pinza di legno, un fornello, un pentolino con
dell’acqua, un termometro. Misurata con il termometro la temperatura dell'acqua, abbiamo immerso la sfera nel
pentolino e misurato nuovamente la temperatura dell'acqua.
L'acqua si è riscaldata. C'è stato un trasferimento di calore dalla sfera (più calda) al liquido (più
freddo), verificando che il primo si raffredda e il secondo si riscalda. Il
calore passa da un corpo più caldo ad uno meno caldo. Il primo si raffredda e
il secondo si riscalda.
Il
trasferimento di calore verso un corpo è sempre accompagnato da una
variazione di temperatura?
Abbiamo studiato la fusione del ghiaccio mettendo della granita di ghiaccio in un imbto ed immergendo in essa il bulbo di un termometro. Abbiamo letto i valori per oltre un'ora (clicca per ingrandire):
Il grafico tempo-temperatura mostra una linea orizzontale che rappresenta il valore COSTANTE della temperatura durante la fusione. Solo quando il ghiaccio è scomparso la temperatura ha cominciato a crescere.
Dunque il trasferimento di calore
non è sempre accompagnato da una variazione di temperatura. Questa resta costante si è in presenza di un
cambiamento di stato (nel nostro caso, da solido a liquido: fusione).
