A dinamica rotazionale hè una branca di a meccanica chì studia u muvimentu rotazionale chì implica forze, masse è altri fattori chì influenzanu u muvimentu rotazionale. Un ughjettu gira se tutte e parte di l'ughjettu si movenu intornu à un asse o pivot situatu nantu à una di e parte di l'ughjettu. U muvimentu rotazionale studiatu in questu tema si concentra nantu à u muvimentu rotazionale intornu à un asse fissu. U muvimentu di una puleggia, un ventilatore, u muvimentu di un CD/DVD in una stanza CD/DVD , u muvimentu di una porta o finestra, u muvimentu di un cilindru di mutore, l'elica di un elicotteru o di un aereo, o l'elica di una nave sò alcuni esempi di muvimentu rotazionale intornu à un asse fissu. Avete mai osservatu una trottola? A pusizione di l'asse di a trottola cambia sempre (l'inclinazione di a trottola tende à cambià), dunque u muvimentu rotazionale cum'è quellu sperimentatu da una trottola ùn hè micca studiatu in questu tema.
Principiu Neru
Capiscendu i Principii Neri
Sè mischiemu acqua calda è acqua fredda in un cuntainer apertu (per esempiu, un bucket), u calore si trasferisce da l'acqua calda à l'acqua fredda. Siccomu u cuntainer hè apertu, una parte di u calore si trasferisce à l'aria. U cuntainer diventa ancu più caldu. U calore liberatu da l'acqua calda ùn hè micca solu assorbitu da l'acqua fredda, ma ancu da l'aria è da u cuntainer. In questu casu, u bucket hè un sistema micca isulatu.
Quandu mischiemu acqua calda è acqua fredda in un termos chjusu, u calore si trasferisce da l'acqua calda à l'acqua fredda. U termos hè un sistema isolatu , dunque ùn ci hè trasferimentu di calore à l'aria o à u termos. U calore liberatu da l'acqua calda hè semplicemente assorbitu da l'acqua fredda finu à chì a mistura righjunghji l'equilibriu termicu.
Sistemi è ambiente
Capisce i Sistemi è l'Ambiente
Un sistema hè un ughjettu o un gruppu d'ughjetti chì sò studiati. L'altri ughjetti in l'universu sò chjamati ambiente. Tipicamente, un sistema hè siparatu da u so ambiente da una "partizione/limitatore/separatore".
Per esempiu, dicemu chì vulemu studià l'acqua in un termos. L'acqua in u termos custituisce u sistema, mentre chì l'aria è altri oggetti fora di u termos custituiscenu l'ambiente. I muri di u termos, sia u vetru in l'internu sia a plastica fora, agiscenu cum'è un divisore. Un termos d'acqua hè un esempiu.
Calore latente
Capiscendu u Calore Latente
Sè inserite un termometru à mercuriu in un cuntinente chì cuntene una mistura d'acqua fredda è di ghiaccio, osserverete chì dopu esse falata, a superficia di mercuriu hè ferma o ùn si move più. A superficia di mercuriu smette di movesi dopu avè righjuntu u puntu di fusione di l'acqua o u puntu di congelazione di l'acqua (0 ° C). Sè u cuntinente hè apertu, u calore scorre da l'aria à una temperatura più alta à a mistura di ghiaccio è acqua à una temperatura più bassa. U calore supplementu da l'aria face chì u ghiaccio si scioglie. Quandu u ghiaccio si scioglie, a temperatura di a mistura di ghiaccio è acqua cambia ? Quandu u ghiaccio si scioglie, a temperatura di a mistura d'acqua è ghiaccio ùn cambia micca.
Calore specificu
U calore specificu (c) hè a quantità di calore (Q) necessaria per elevà a temperatura (T) di una unità di massa (m) di un ughjettu di un gradu. A formula per c hè:
Sistema Internaziunale di Unità hè J/Kg K.
U calore specificu di un ughjettu cambia cù a temperatura. Sè u cambiamentu di temperatura ùn hè micca troppu grande, u valore pò esse cunsideratu custante. I seguenti sò i valori di c per parechji ughjetti à una pressione di 1 atm è una temperatura di 20 ° C (ottinuti sperimentalmente).
Formula di calore
Sè l'uggetti cù temperature diverse entranu in cuntattu trà di elli, u calore si move naturalmente da l'ughjettu cù a temperatura più alta à l'ughjettu cù a temperatura più bassa. U trasferimentu di calore si ferma una volta chì i dui ughjetti ghjunghjenu à l'equilibriu termicu . Si pò dì chì u trasferimentu di calore provoca un cambiamentu di a temperatura di l'ughjetti in cuntattu. Basatu annantu à sta breve spiegazione, si cunclude chì u calore (Q) hè ligatu à un ughjettu è à u cambiamentu di temperatura (delta T) di quell'ughjettu. Ogni ughjettu hà una massa (m) è u tipu d'ughjettu hè ancu diversu.
Tara di calore meccanica
L'unità di calore hè a caloria (abbreviata kal). Una caloria hè a quantità di calore necessaria per elevà a temperatura di 1 grammu d'acqua di 1 C o (esattamente da 14,5 ° C à 15,5 ° C). A quantità di calore necessaria varia per diverse temperature di l'acqua. Per a stessa quantità di calore, un aumentu di 1 C o di a temperatura di l'acqua si verifica solu trà 14,5 ° C è 15,5 ° C. L'unità di calore spessu aduprata, soprattuttu per sprime u valore energeticu di l'alimentu, hè a kilocalorie (kcal). 1 kcal = 1000 calorie. Un altru nome per 1 kcal = 1 Calorie (K maiuscula). L'unità di calore per u sistema britannicu hè u Btu (unità termica britannica). 1 Btu = a quantità di calore necessaria per elevà a temperatura di 1 libbra d'acqua di 1 F o (esattamente da 63 ° F à 64 ° F).
Anomalia di l'acqua
Capisce l'Anomalie di l'Acqua
Ogni ughjettu si espande (u vulume aumenta) quandu a temperatura di l'ughjettu aumenta è si restringe (u vulume diminuisce) quandu a temperatura di l'ughjettu diminuisce. L'acqua si espande ancu quandu a temperatura aumenta è si restringe quandu a temperatura diminuisce, ma micca à temperature di 0 ° C - 4 ° C. Trà e temperature di 0 ° C è 4 ° C, u vulume di l'acqua diminuisce (l'acqua si restringe) quandu a temperatura aumenta. Sè scaldemu l'acqua à una temperatura di 0 ° C, più l'acqua hè calda, più u vulume di l'acqua diminuisce. U prucessu di ritirata si ferma quandu l'acqua righjunghji una temperatura di 4 ° C. Sopra i 4 ° C, u vulume di l'acqua aumenta (l'acqua si espande) quandu a temperatura aumenta. À u cuntrariu, l'acqua si espande (u vulume di l'acqua aumenta) quandu a temperatura diminuisce da 4 ° C à 0 ° C. Sta stranezza di l'acqua hè cunnisciuta cum'è l'anomalia di l'acqua.
Espansione
Sè osservate attentamente i cavi elettrici, vi accurgerete ch'elli sò curvati versu u bassu per via di u ghjocu. Perchè i cavi elettrici sò allentati deliberatamente, invece di esse simpliciamente tesi ? A maiò parte di i tetti in Flores è Lembata, Nusa Tenggara Orientale, sò fatti di zincu (Zn). Durante u ghjornu o di notte, i tetti di zincu facenu rumore. Perchè u zincu face rumore ? Sè vo campate nantu à l'isula di Java, pudete avè osservatu binari di ferrovia. Ci sò lacune à i giunti di a ferrovia. Chì ghjè a funzione di sti lacune à i giunti di a ferrovia ? Ci sò parechje cose à chì pudete pensà è dumandà in relazione à u tema di l'espansione.
Termometru à gasu
Sè calibremu diversi tipi di termometri, per esempiu un termometru à mercuriu è un termometru à alcolu, e scale di i dui termometri sò listesse solu à 0 ° C (o 32 ° F) è 100 ° C (o 212 ° F). Sè usemu i dui termometri per misurà a temperatura di l'aria, i numeri mostrati da ogni termometru ùn saranu micca necessariamente listessi. Pò esse chì u termometru à mercuriu mostri 48 ° C, mentre chì u termometru à alcolu mostra 46 ° C. Questu hè perchè a velocità di espansione di u mercuriu è di l'alcolu hè diversa. In listessu modu cù altri tipi di termometri, cum'è i termometri bimetallici, ecc. A scala di temperatura determinata in questu modu dipende assai da e proprietà di i materiali utilizati.