Diapositiva 1

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Prof . M. La Fata
Propagazione del calore
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Propagazione del calore
Prof . M. La Fata
Il calore tende spontaneamente a trasferirsi da
un corpo più caldo ad uno più freddo, fino a
quando i due corpi non raggiungono la stessa
temperatura.
Se in una tazza di acqua calda, aggiungiamo
dellacqua fredda otterremo dellacqua tiepida.
Appoggiando le mani fredde su di un termosifone
queste si scalderanno.
Il termosifone ha ceduto il suo caldo
Lacqua calda ha ceduto il calore allacqua
fredda.
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Vi sono tre modi di propagazione del calore che
dipendono soprattutto dallo stato fisico della
materia.
- La conduzione
- La convenzione
- L'irraggiamento
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La Conduzione
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Nei solidi il calore si propaga per
conduzione Le particelle del corpo che sono a
contatto con la fonte di calore entrano in
vibrazione e urtano le particelle vicine queste
entrano a loro volta in agitazione trasmettendo
energia alle restanti molecole, ma senza che ci
sia trasporto di materia.
La capacità di trasmettere calore varia da
sostanza a sostanza. I corpi che trasmettono
facilmente calore sono chiamati conduttori ,
quelli che lo trasmettono poco sono chiamati
isolanti
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Conduttori e isolanti
In Laboratorio
Facciamo bollire lacqua della pentola e
immergiamo nellacqua bollente i due cucchiai.
Dopo qualche minuto tocchiamo il manico del
cucchiaino di metallo e poi quello del cucchiaino
di legno.
Esecuzione
Conduttori Isolanti
Metalli Non metalli
Argento Vetro
Rame Lana
Zinco Legno
Ferro sughero
Conclusioni
Il manico del cucchiaino di metallo è più caldo
di quello di legno, allora deduciamo che il legno
è un isolante mentre il metallo è un conduttore
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La convenzione
Nei fluidi la propagazione del calore avviene per
convenzione E un tipo di propagazione che
avviene con trasporto di materia oltre che di
energia.
Questo ci spiega come mai unintera massa
dacqua, messa a bollire in una pentola, si
riscalda uniformemente nonostante il calore
erogato dalla fiamma venga trasmesso soltanto
attraverso il fondo della pentola stessa.
laboratorio
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Propagazione del calore nei liquidi
In Laboratorio
Materiale
Recipiente pirex pieno dacqua, fornello,
segatura.
Mettiamo dellacqua in una pentola di pirex ,
aggiungiamo un po di segatura e poniamo la
pentola sul fuoco.
Esecuzione
Appena lacqua del fondo incomincia a scaldarsi,
vedremo la segatura salire dal basso verso lalto
e poi ridiscendere ripetutamente lungo le pareti
della pentola. Questo continuo di salita e
discesa della segatura è causato dallacqua che
la trascina.
Osservazioni
Conclusioni
Lacqua del fondo è la prima a scaldarsi,
diventando più leggera e salendo verso lalto
quella fredda, che sta in alto, scende verso il
basso perché è più pesante, a sua volta si
riscalda e quindi risale ancora e così via, fino
a che tutta la massa dacqua non avrà raggiunto
la stessa temperatura. Nei liquidi il calore si
propaga per trasporto, tale propagazione prende
il nome di convenzione e i movimenti osservati si
chiamano correnti convettive.
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Irraggiamento
In assenza di materia il calore si propaga per
irraggiamento Questo fenomeno ci indica che il
calore si può propagare da un corpo allaltro
anche quando fra i due non cè interposta alcuna
sostanza.
La principale fonte di calore è il sole che
illumina e riscalda la terra permettendo su
questa la presenza della vita. Il calore del
sole, per raggiungere la terra, percorre ben 150
milioni di km e, ovviamente non può farlo né per
conduzione né per convenzione, perché lo spazio
Terra-Sole è vuoto. Il calore del sole si
propaga viaggiando in linee sottili e invisibili
chiamate raggi. Questo meccanismo di
propagazione è detto irraggiamento.
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Propagazione del calore nel vuoto
In Laboratorio
Accendiamo una lampada e posizioniamo la mano
destra ad una certa distanza da essa.
Conclusioni
Il fatto che avvertiamo calore dipende dalle
radiazioni emanate dalla lampadina, radiazioni
che si propagano in linea retta. Si tratta di un
tipo particolare di energia che si avverte come
forma di calore.
Osservazioni
Dopo alcuni minuti avvertiamo del calore.
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