Dimostrare sulla dilatazione volumica e lineare con degli esempi visti in laboratorio

Dimostrare sulla dilatazione volumica e lineare con degli esempi visti in laboratorio

materiali usati:

Per la rappresentazione della dilatazione volumica abbiamo usato una semi-sfera metallica retta da una catena anch'essa metallica, così tenendo in mano questa catena e fatta passare per una piastra sempre di metallo abbiamo visto che: all'inizio, quando la semi-sfera era a temperatura ambiente questa  passava perfettamente nel foro della piastra; ma quando abbiamo fornito calore,aumentando la temperatura,abbiamo visto che la semi-sfera non passava più nel foro della piastra.poi abbiamo aspettato che questa si raffreddasse in modo da farla ritornare nelle sue dimensioni reali e farla di nuovo passare nel foro della piastra,la quale è anch1essa ritornata nella sua forma.

Per la rappresentazione della dilatazione lineare abbiamo usato uno strumento formato da: un'asta metallica poggiata sopra ad un'altra asta,ma a differenza della prima questa era infiammata per far vedere che la prima asta si allungasse, vicina a questa c'era uno strumento che serviva a vedere che l'asta si allungasse, infatti dopo cinque minuti molto attesi abbiamo visto che la prima asta si era allungata, e di parecchio!!!!

Schema:

schema della rappresentazione della dilatazione

Teoria:

La TEMPERATURA dipende dallo stato di agitazione termica di un corpo;perciò è una grandezza fisica caratteristica del corpo stesso.nel Sistema Internazionale, questa si misura in Kelvin. Una variazione di temperatura (∆T) espressa in gradi centigradi ha lo stesso valore se viene espressa in Kelvin.

Il CALORE è,invece, energia in transito da un corpo ad un altro; spontaneamente si trasferisce da un corpo a temperatura più alta a temperatura più bassa.

La DILATAZIONE LINEARE è quando la dilatazione che subisce un corpo si manifesta nella direzione della lunghezza.

Indichiamo con l₀ la lunghezza iniziale di un corpo, per esempio un'asta di ferro, e con T₀ la sua temperatura iniziale. La scaldiamo finché la lunghezza diventa "l" alla temperatura "T". l'aumento di lunghezza è l= l - l₀ e l'aumento di temperatura è ∆T= T - T₀.

L'esperienza dimostra che l'allungamento l, che subisce un corpo lineare quando la sua temperatura aumenta di ∆T

È direttamente proporzionale alla lunghezza iniziale l₀ del corpo

È direttamente proporzionale alla variazione di temperatura di ∆T subita dal corpo

Dipende dalla sostanza di cui è composto il corpo

La legge della dilatazione lineare

l= l l₀ T

dove l rappresenta il coefficiente di dilatazione lineare e si misura in K^-1 ( o °C^-1)

la DILATAZIONE VOLUMICA:consideriamo un solido di volume V₀ alla temperatura T₀. Sperimentalmente si verifica che, se la temperatura varia di ∆T, la variazione V:

È direttamente proporzionale al volume iniziale V₀

È direttamente proporzionale alla variazione di temperatura T

Dipende dalla sostanza di cui è composto il solido

La legge di dilatazione volumica

V= k V₀ T

dove k rappresenta il coefficiente di dilatazione volumica e si misura in K^-1( o °C^-1)

Osservazioni:

l' osservazione che abbiamo notato è quella che tanto più grande è la differenza di temperatura di due corpi tanto più velocemente si scambia il calore fra quast'ultimi.