Formulario Di Fisica

La temperatura è la grandezza fisica che si misura con il termoscopio o con il termometro.

Il termoscopio (in figura) è un recipiente chiuso da un tappo forato nel quale è infilato un tubicino trasparente contenente olio o altro liquido. 

Come si usa? 

Se noi immergiamo il il termoscopio in una bacinella con acqua a temperatura ambiente, dopo un po' notiamo che il livello dell'olio salirà appena; se lo immergiamo in una bacinella con acqua bollente, dopo un po' notiamo che il livello dell'olio sarà più alto rispetto al livello di prima. 

Il termometro è un termoscopio tarato. 

E' quello che normalmente abbiamo a casa per misurare la temperatura del corpo e capire se abbiamo la febbre. 

Nel SI l'unità di misura della temperatura è il kelvin (K). 

In questa scala, detta scala assoluta, abbiamo: 

273 K = temperatura dell'acqua che fonde

373 K = temperatura dell'acqua bollente

 

Molto usata è la scala Celsius, ottenuta dividendo in cento parti uguali il segmento delimitato da due livelli:

0 °C = temperatura dell'acqua che fonde

100 °C = tempratura dell'acqua bollente

La variaziane di 1 °C è identica a quella di 1 K, cambiano solo i due valore presi in considerazione. 

 

Se abbiamo la temperatura in gradi Celsius e la vogliamo in kelvin basta sommare alla temperatura in Celsius 273 : 

T = t + 273 K 

Viceversa : 

t = T - 273 °C

T è la temperatura in kelvin, mentre t è la temperatura in gradi Celsius.

Come abbiamo visto prima nel termoscopio, il livello dell'olio saliva o scendeva a seconda dela temperatura. Questo può accadere grazie alla dilatazione lineare. 

Infatti, i corpi sia solidi che liquidi tendono a dilatarsi quando sono riscaldati e a contrarsi quando sono raffreddati. Se noi misuriamo un barra di qualsiasi materiale e poi la riscaldiamo, quando la misuriamo di nuovo essa sarà aumentata (anche se in maniera impalpabile) di lunghezza. E' possibile calcolarne l'allungamento grazie alla legge sperimentale della dilatazione lineare: 

Δ l = l_o λ Δ t 

dove Δ l è l'allungamento, cioè la lunghezza finale - la lunghezza iniziale (l - l_o); l_o è la lunghezza iniziale; λ è la costante di proporzionalità, cioè il coefficiente di dilatazione lineare;   Δ t la variazione della temperatura. 

Per calcolare la lunghezza finale quindi la formula sarà: 

l = l_o (1 + λ Δ t) 

La lunghezza e l'allungamento ovviamente si misurano in metri (m).

 

Una penna, ad esempio, non si dilata solo in lunghezza ma anche in spessore e in altezza. Le due ultime grandezze sono molto minori della lunghezza quindi la loro dilatazione è trascurabile. 

Ma se noi prendiamo in esempio una sfera, essa si dilata in egual modo in tutte le direzioni. In questo caso usiamo la legge della dilatazione volumica dei solidi e dei liquidi : 

V = V_o (1 + α Δ t) 

dove V è il volume finale del corpo; Vo il volume iniziale; α è il coefficiente di dilatazione volumica; Δ t la variazione della temperatura. 

Avendo λ possiamo ricavarci α perchè: α = 3 λ