In questa lezione, esploreremo il concetto di calorimetria e la sua importanza. La calorimetria studia e misura il calore ceduto o assorbito durante i processi chimici e fisici. Ma perché è importante capire la calorimetria?
Cos'è il Calore?
I primi studi sul calore risalgono a diversi secoli fa. Il calore è una forma di energia e, come tale, può trasformarsi in un altro tipo di energia o originare da esso. Tra l’altro, il calore entra in gioco continuamente nella vita quotidiana.
Come si Misura il Calore?
La caloria (cal) è la quantità di calore necessaria a far aumentare di 1 grado la temperatura di 1 grammo d’acqua, da 14,5 °C a 15,5 °C. C’è una ragione per cui in fisica si precisa l’intervallo di temperatura in cui si verifica l’aumento di 1 grado, 14,5-15,5 °C. Dato che il calore può essere misurato sia in cal che in J, è importante saper convertire calorie in joule, e viceversa.
Equazione Fondamentale della Calorimetria
Per il calcolo del calore specifico bisogna fare riferimento alla legge fondamentale della termologia che indica la quantità di calore Q che bisogna somministrare (o sottrarre) ad un corpo di massa m per innalzare (o abbassare) la sua temperatura dal valore iniziale ti al valore finale tf. Da questa formula si capisce che la temperatura di un corpo cambia se si verifica uno scambio di calore tra il corpo e l’ambiente o tra un corpo e un altro corpo.
Quindi è possibile calcolare il calore specifico dividendo il calore scambiato Q per il prodotto tra la massa m e la variazione di temperatura Δt del corpo.
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Esempio: per riscaldare 200 grammi di latte dalla temperatura di 20°C alla temperatura di 80°C sono impiegati 46.800 J.
Calore Specifico e Materiali
Il calore specifico dipende dal tipo di materiale della sostanza, indipendentemente dalla massa.
Temperatura vs. Calore
La differenza fondamentale tra calore e temperatura è che la temperatura è una grandezza macroscopica fondamentale della fisica. Tramite il termometro, usato per misurare la temperatura, in gradi Celsius o Kelvin, sappiamo quanto un corpo è caldo o freddo. Proprio per questo, è corretto dire che un corpo ha una certa temperatura, perché la temperatura è una proprietà fisica del corpo stesso.
Passaggi di Stato
Se ben ricordi, i passaggi di stato sono fenomeni fisici caratterizzati dal fatto di avvenire senza che si verifichi una variazione di temperatura. Studia anche la differenza tra calore e calore latente e quali sono i passaggi di stato.
Propagazione del Calore
Questa propagazione di calore tra sistemi o parti dello stesso corpo può avvenire in più modi.
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