Dilatazione termica
Tutti i corpi esistenti in natura, solidi, liquidi o gassosi, quando sono in corso di riscaldamento o raffreddamento, sono soggetti a dilatazione o contrazione termica.
Il processo di contrazione e dilatazione dei corpi avviene a causa dell'aumento o della diminuzione del grado di agitazione delle molecole che compongono i corpi. Quando si riscalda un corpo, ad esempio, si verificherà un aumento della distanza tra le sue molecole a causa dell'aumento del loro grado di agitazione. Questa maggiore spaziatura tra loro si manifesta attraverso la scarsità delle dimensioni corporee, che può avvenire in tre modi: lineare, superficiale e volumetrico. Il contrario si verifica quando i corpi vengono raffreddati. Quando ciò accade, le distanze tra le molecole si riducono e, di conseguenza, si riducono le dimensioni del corpo.
Dilatazione lineare:è la dilatazione che si caratterizza per la variazione della lunghezza del corpo. Questa variazione può essere calcolata dalla seguente equazione matematica:
ΔL = α.L0.ΔT
α: è il coefficiente di dilatazione termica lineare, la cui unità è °C-1, che dipende dalla natura del materiale che compone il corpo;
Lo: è la lunghezza iniziale del corpo;
l e T: sono, rispettivamente, la variazione della lunghezza corporea e della temperatura.
Dilatazione superficiale: è la dilatazione che si caratterizza per la variazione della superficie corporea. Questa variazione della superficie corporea può essere calcolata utilizzando la seguente espressione:
ΔS = β.S0.ΔT
β: è il coefficiente di dilatazione termica superficiale, la cui unità è uguale al coefficiente di dilatazione termica lineare e dipende anche dalla natura del materiale che compone il corpo;
β: 2α;
Solo: è la superficie iniziale del corpo;
S e T: sono, rispettivamente, la variazione della superficie e la variazione della temperatura corporea.
Dilatazione volumetrica: è la dilatazione che si caratterizza per la variazione del volume del corpo. Questa variazione può essere calcolata con l'espressione:
ΔV = γ.V0.ΔT
γ: è il coefficiente di dilatazione termica volumetrica, la cui unità è la stessa del coefficiente di dilatazione lineare e superficiale e dipende anche dalla natura del materiale che costituisce il corpo;
γ: 3α;
Nonna: è il volume iniziale del corpo;
V e T: sono, rispettivamente, la variazione di volume e la variazione di temperatura corporea.
calorimetria
È il ramo di Fisica che studia gli scambi energetici tra corpi e/o sistemi quando tali scambi avvengono sotto forma di calore.
Calore:è l'energia termica in transito, che è determinata dalla differenza di temperatura tra i corpi e/o gli impianti coinvolti.
Temperatura: è la quantità che misura il grado di agitazione delle molecole che compongono il corpo.
L'equazione generale della calorimetria è determinata dalla seguente equazione matematica:
Q = m. ç. T
ç: è il calore specifico del materiale;
T: è la variazione della temperatura corporea;
D: è la quantità di calore, che ha l'unità di joule (J).
oh calore può propagarsi da un corpo all'altro in tre modi: conduzione, convezione e irraggiamento.
Guida: è il trasferimento di energia che avviene da molecola a molecola a causa della loro agitazione, quando sottoposta ad un aumento di temperatura.
Convezione: è il processo di scambio termico che avviene per effetto dei fluidi, per le differenze di densità tra le parti che compongono il sistema.
Irradiazione: è il tipo di trasmissione di energia che avviene tra due sistemi senza contatto fisico tra di loro. Questa trasmissione avviene tramite onde elettromagnetiche, come i raggi del sole che ogni giorno riscaldano la Terra.
di Marco Aurélio da Silva
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-termica-calorimetria.htm
