Come calcolare la capacità termica di un corpo

Tramite: O2O
Difficoltà: facile
18

Introduzione

La capacità termica specifica è la quantità di calore necessaria per modificare la temperatura di una sostanza. L'acqua ad esempio, per aumentare la sua temperatura, richiede più tempo a bollire rispetto all'alcol. In altre parole, l'acqua ha una capacità termica specifica maggiore. Per capire meglio la capacità termica specifica, è necessario distinguere la differenza tra calore e temperatura, in quanto entrambi questi termini sono utilizzati nella loro definizione. La temperatura è definita come la quantità media di energia cinetica in una sostanza, dove l'energia cinetica è l'energia del moto. Il calore e la temperatura sono misure diverse correlate. Quando arriva il momento di calcolare la capacità termica di un corpo, trovare il metodo giusto per procedere può essere difficile. Si tratta di capire il procedimento da attuare, per poi risalire alla formula che aiuti nel ragionamento e che permetta di raggiungere un risultato preciso. Ecco come calcolare la capacità termica di un corpo.

28

Occorrente

  • Termometro
  • Beker
  • Alimentatore
38

Enunciato

L'enunciato riguardante la capacità termica, facile da trovare in qualsiasi manuale di fisica, afferma che la capacità termica di un corpo, dal punto di vista numerico, è uguale alla quantità di energia che serve per aumentare di 1 K la sua temperatura. Quindi: C = E / T, dove C è la capacità termica, E è l'energia assorbita e T è l'aumento di temperatura. In questo calcolo, 1 K corrisponde a 1 grado Kelvin, come normalmente riportato nelle abbreviazioni dei valori fisici.

48

Assorbimento

L'assorbimento della medesima quantità di energia non causa lo stesso aumento della temperatura in tutti i corpi. Per esempio, il calore che produce un accendino riesce a rendere incandescente uno spillo, ma farebbe aumentare leggermente la temperatura di 1 Kilogrammo di acqua. Tenere presente questo ragionamento permette di capire quanto possa essere grave un errore di valutazione, nello svolgimento di un problema di fisica o nel tentativo di applicare praticamente questo principio.

Continua la lettura
58

Esempio pratico

Adesso, facciamo qualche esempio pratico per capire meglio la formula della capacità termica appena illustrata. Per esempio, se a 1,000 Kg di acqua forniamo 4186 J di energia, aumenteremo la temperatura di 1 K. Allora la capacità termica di un kilogrammo di acqua sarà: C = %u2206 E / %u2206 T = 4186 J / 1K = 4186 J / K. Si tratta di un'operazione non molto difficile, ma sulla quale è utile esercitarsi per non commettere errori e per imparare a risolvere facilmente problemi di questo tipo.

68

Energia cinetica

Cambiare la temperatura di un corpo, significa cambiare l'energia cinetica media delle sue particelle. Le particelle di diverse sostanze hanno differenti masse. Il numero di particelle in 1 kg di una sostanza dipende ovviamente dalla massa di tali particelle. Questo spiega perché le diverse sostanze hanno differenti capacità termiche specifiche. Ad esempio: la massa di un atomo di ferro è circa il doppio della massa di un atomo di alluminio; quindi, 1 kg di alluminio deve contenere circa il doppio di atomi di 1 kg di ferro. Ci aspetteremo quindi, che la capacità termica specifica dell'alluminio sia circa il doppio di quella del ferro. Considerando due pentole d'acqua, supponiamo che quella più piccola, contenga 1 litro di acqua e quella più grande contenga 3 litri di acqua. È ragionevole aspettarsi che per cambiare la temperatura dell'acqua presente nella pentola più grande, sarà necessario una quantità di energia tre volte superiore a quella per cambiare la temperatura di quella presente nella pentola piccola.

78

Temperatura

Il calore e la temperatura sono misure diverse e sono certamente correlati. La temperatura aumenta con l'aggiunta di calore ad una sostanza. Allo stesso modo, la temperatura diminuisce man mano che il calore viene rimosso. Facciamo un piccolo esperimento: tutto ciò di cui abbiamo bisogno è un becher d'acqua, un termometro e un alimentatore che genera calore. L'alimentatore misurerà la quantità di calore che aggiungiamo all'acqua. Riscaldiamo 10 ml di acqua fino a 10 gradi Celsius. In tal modo, l'alimentatore registrerà 420 joule. Ciò significa che ci saranno voluti 420 joule di energia termica per aumentare 10 ml di acqua a 10 gradi Celsius.

Potrebbe interessarti anche

Segnala contenuti non appropriati

Tipo di contenuto
Devi scegliere almeno una delle opzioni
Descrivi il problema
Devi inserire una descrizione del problema
Si è verificato un errore nel sistema. Riprova più tardi.
Verifica la tua identità
Devi verificare la tua identità
chiudi
Grazie per averci aiutato a migliorare la qualità dei nostri contenuti

Guide simili

Superiori

Come determinare la capacità termica di un calorimetro

Il calorimetro è lo strumento con il quale si possono misurare quantità di calore, ma anche di calori specifici e le capacità termiche. Questo viene utilizzato principalmente per misurare il flusso di calore durante una trasformazione e questa fase...
Superiori

Come calcolare il calore specifico di un corpo

Nella disciplina della termodinamica, la capacità termica di una qualsiasi sostanza corrisponde alla quantità di energia necessaria per far salire la sua temperatura di 1°. Calcolare il calore specifico di un corpo è molto importante per la scoperta...
Superiori

Come calcolare la trasmittanza termica periodica

Nel corso dei cinque anni delle scuole superiori l'algebra, o la fisica, è una delle materie più toste da affrontare. Infatti bisogna aguzzare l'ingegno e la logica per risolvere i problemi. Come calcolare la trasmittanza termica periodica è uno dei...
Superiori

Come calcolare il coefficiente di dilatazione termica

In ingegneria e nella scienza dei materiali, la dilatazione termica si riferisce al fenomeno attraverso il quale molti materiali ed alcune sostanze, come l'acciaio, si espandono con l'aumento della temperatura interna. Il coefficiente di dilatazione lineare...
Superiori

Come calcolare il rendimento di una macchina termica

La termodinamica è una branca incredibilmente ampia della fisica. All'interno di tale branca vengono passate in rassegna tutte quelle trasformazioni che avvengono tra calore e lavoro, con il primo che si trasforma nel secondo e viceversa. Tra i dispositivi...
Superiori

Come Calcolare La Capacità Di Un Condensatore

Un condensatore è un dispositivo fisico molto diffuso in elettronica ed elettrotecnica, costituito da due conduttori separati da un isolante. Ne esistono molte varianti, ma il principio fisico su cui si basa resta lo stesso, l'induzione elettrostatica....
Superiori

Come Calcolare L'Energia Potenziale Di Un Corpo

Con il termine di energia potenziale di un oggetto, si intende l'energia che questo stesso oggetto possiede a causa della sua posizione a discapito di un campo di forze a lui riferite. Nel caso si tratti di un sistema, l'energia potenziale può dipendere...
Superiori

Come calcolare la massa di un corpo

Quando si studia a volte si potrà, in un certo senso, imbatterci in argomenti o materie particolari che potranno causare più di un problema, e perciò siamo costretti a vedere nuovamente, rallentando il nostro studio. In tale articolo, vogliamo fermarvi...
I presenti contributi sono stati redatti dagli autori ivi menzionati a solo scopo informativo tramite l’utilizzo della piattaforma www.o2o.it e possono essere modificati dagli stessi in qualsiasi momento. Il sito web, www.o2o.it e Arnoldo Mondadori Editore S.p.A. (già Banzai Media S.r.l. fusa per incorporazione in Arnoldo Mondadori Editore S.p.A.), non garantiscono la veridicità, correttezza e completezza di tali contributi e, pertanto, non si assumono alcuna responsabilità in merito all’utilizzo delle informazioni ivi riportate. Per maggiori informazioni leggi il “Disclaimer »”.