termometria

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termometria

• Scale termometrichetaratura termometro
• Dilatazione dei metalli

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Un metallo se viene riscaldato varia le sue
dimensioni, dilatandosila dilatazione può
avvenire in senso della lunghezza o del volume
in funzione delle condizioni nelle quali avviene
il riscaldamentodilatazione lineare o
volumetricaIl valore della dilatazione varia
con la natura del materiale e con la temperatura
allungamento
Tre barre metalliche di uguale volume e lunghezza
vengonoriscaldate con la stessa sorgente di
calore e portate alla stessatemperaturalallunga
mento varia in funzione del metallo usato
tC
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allungamento
temperatura
80C
Sorgentecalorecomune
70C
60C
Tre barre dello stesso metallo, di uguale volume
e lunghezza vengonoriscaldate con la stessa
sorgente di calore e portate a diverse
temperaturelallungamento varia in funzione
della temperatura
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Due barre metalliche della stessa natura e
sezione e variabili per la lunghezza presentano
valori diversi di dilatazione in funzione della
stessatemperatura in aumento
Sorgente calore comune
Barra più lunga si dilata più della barra corta
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Consideriamo una barra con sezione 1 cq e
inizialmente lunga 1 metroe aumentiamo
gradualmente la temperatura di 1 C misurando la
nuovalunghezzasi nota che per ogni grado di
aumento di temperatura si ha sempre la stessa
variazione di lunghezzacoefficiente di
dilatazione termica linearespecifico per ogni
metallo puro.
70C
a
71C
a
72C
a
73C
Variazione di lunghezza aDt ..a3
Lunghezza finale Lunghezza iniziale aDt
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c
1 metro produce allungamento c per 1C di
variazione di temperatura
2 metri produce allungamento 2c per 1C di
variazione di temperatura
3 metri produce allungamento 3c per 1C di
variazione di temperatura
Variazione di lunghezza L . c . 1C dipende da
lunghezza iniziale
1 metro variando d 2 gradi la temperatura aumenta
d 2.c la lunghezza
Variazione di lunghezza L . c . t2 t1
dipende da lunghezza inizialee da variazione di
temperatura
La dilatazione lineare varia con la natura del
metallo, con la temperatura,con la lunghezza
iniziale a 0C la lunghezza ad una certa
temperatura sipuò calcolare Lt L
L.c.t2-t1 L (1 c.(t2-t1))
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Un metallo se viene riscaldato varia le sue
dimensioni, dilatandosila dilatazione può
avvenire in senso della lunghezza o del volume
in funzione delle condizioni nelle quali avviene
il riscaldamentodilatazione lineare o
volumetricaIl valore della dilatazione varia
con la natura del materiale e con la
temperaturausando come materiale un metallo
liquido come il mercurio, inserito in un
contenitore di forma allungata, con un bulbo e un
tubocapillare, si può ottenere uno strumento
(termometro) che puòessere predisposto, mediante
taratura, per la misura della temperatura di
corpi vari
Bulbo con mercurio
Capillare vuoto
Capillare con mercurio
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Taratura di un termometro
Per convenzione si assegna0C alla temperatura
dellacqua pura in presenza di ghiaccio alla
pressione di1 atmosfera e 100 C
allatemperatura dellacqua purain ebollizione
alla pressionedi una atmosfera..perchè?
100C
Perché si è osservatoche durante la fusionee
durante la ebollizionela temperatura
rimanecostante e tale valorevaria con la
pressionesi opera quindi alllapressione
costante di1 atmosfera
50C
0C
Il mercurio riscaldato si dilata in
modoproporzionale alla temperaturasi puòtarare
la scala segnando il livello delmercurio alle
diverse temperaturepresenti nellacqua che lo
riscalda
Acqua in riscaldamento controllato
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Taratura di un termometro
100C
Acqua in ebollizione
Per temperature moltosuperiori a 100C (357)o
molto inferiori a 0C(-39) si possono
usaretermometri metallici,ad alcol, a gas
50C
0C
Ghiaccio fondente
-20C
Il mercurio riscaldato si dilata in
modoproporzionale alla temperaturasi puòtarare
la scala segnando il livello delmercurio alle
diverse temperaturepresenti nellacqua che lo
riscalda
Acqua in riscaldamento controllato
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Misura di temperatura con termometro tarato
100C
50C
0C
Introdurre il bulbo del termometro nelliquido
del quale si deve misurare latemperaturaleggere
sulla scala il valore
Acqua con temperatura da misurare
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Taratura di un termometro con diverse
scalestella lunghezza con valori numerici diversi
100C80R..212F373K
CelsiusReaumurFarenheitKelvin
0C..0R..32F.273K
-273C0K
Acqua in riscaldamento controllato
12
Celsius
Reaumur
Farenheit
80R
100C
212F
0R
0C
32F
Acqua contemperaturaregolabile
13
Celsius-centigrada
Kelvin-assoluta
100C
373K
0C
273K
-273C
0K
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fine