Articulu Definizione di u calore Equivalente mecanicu di u calore Equazione di u calore
1. Definizione di calore
Sè l'uggetti chì anu differenze di temperatura si toccanu, ci serà un trasferimentu di calore da l'uggetti à alta temperatura à l'uggetti à bassa temperatura. U trasferimentu di calore si ferma dopu chì l'uggetti chì si toccanu anu righjuntu a listessa temperatura. Per esempiu, sè mischiemu acqua calda cù acqua fredda, u calore si move di solitu da l'acqua calda à l'acqua fredda. Quandu mettemu u ferru caldu in acqua fredda, u calore si move da u ferru à l'acqua. U calore smetterà di scorrere dopu chì u ferru è l'acqua anu righjuntu a listessa temperatura. Quandu un'infermiera attacca un termometru à u vostru corpu, u calore si move da
U vostru corpu và versu u termometru. U trasferimentu di calore si ferma una volta chì u vostru corpu è u termometru anu righjuntu a listessa temperatura. Sè u termometru utilizatu hè un termometru à mercuriu, quandu u vostru corpu è u termometru righjunghjenu a listessa temperatura, a superficia di u mercuriu smette di muvesi. U numeru indicatu nantu à a superficia di u mercuriu hè a temperatura di u vostru corpu in quellu mumentu.
Naturalmente, u calore si move automaticamente da l'uggetti à alta temperatura à
Oggetti à bassa temperatura. U trasferimentu di calore tende à equalizà a temperatura di l'oggetti chì si toccanu. In u XVIII seculu, i fisici suspettavanu chì u flussu di calore era u muvimentu di un fluidu, un tipu di fluidu chì ùn era micca visibile (u fluidu hè una sustanza chì pò scorrere. U fluidu include materiali liquidi è gassosi. L'acqua (liquida) include u fluidu perchè pò scorrere. L'aria include ancu u fluidu perchè pò scorrere). U fluidu hè chjamatu caloricu. A teoria di e calorie ùn hè più aduprata perchè, basatu annantu à i risultati di l'esperimentu, l'esistenza di ste calorie ùn pò esse pruvata. In u XIX seculu, un fisicu inglese chjamatu James Prescott Joule (1818-1889) hà amparatu à scaldà l'acqua in un cuntainer aduprendu una rota di mescolamentu.
Basatu annantu à i risultati di l'esperimentu, Joule hà fattu una paragone cù l'acqua riscaldata aduprendu u focu. Quandu una fiamma è un cuntinente chì cuntene acqua sò in cuntattu, u calore si move da u focu (alta temperatura) à l'acqua (bassa temperatura). Dopu avè fattu paragoni trà l'aumentu di a temperatura di l'acqua per via di u cuntattu cù u focu è l'aumentu di a temperatura di l'acqua per via di u travagliu fattu da l'agitatore, Joule hà cunclusu chì u calore hè l'energia chì si move da un oggettu à alta temperatura à un oggettu à bassa temperatura. U calore ùn hè micca energia (u calore ùn hè micca un certu tipu d'energia, cum'è l'energia cinetica, l'energia putenziale, l'energia chimica, ecc.). U calore hè energia chì si move per via di e differenze di temperatura. Cusì, quandu u calore scorre da l'oggetti à alta temperatura à l'oggetti à bassa temperatura, l'energia si move da l'oggetti à alta temperatura à l'oggetti à bassa temperatura. U trasferimentu d'energia si ferma dopu chì l'oggetti chì toccanu anu righjuntu a stessa temperatura.
2. Unità di calore è l'equivalente meccanicu di u calore
L'unità di calore sò calorie (abbreviate cum'è cal). E calorie sò a quantità di calore necessaria per elevà a temperatura di 1 grammu d'acqua di 1 °C.o (precisamente, da 14.5 oC à 15.5 oC). A quantità di calore necessaria varieghja per diverse temperature di l'acqua. Per a listessa quantità di calore, un aumentu di a temperatura di l'acqua di 1 Co si verifica solu trà temperature di 14.5 oC à 15.5 oC. L'unità di calore sò spessu aduprate, soprattuttu per indicà u valore di l'energia alimentaria in kilocalorie (kcal). 1 kcal = 1000 calorie. Altri nomi da 1 kcal = 1 Calorie (lettera K maiuscula). L'unità di riscaldamentu per u sistema britannicu hè Btu (unità termica britannica). 1 Btu = a quantità di calore necessaria per elevà a temperatura di 1 libbra (0.45 kg) d'acqua di 1 Fo (Esattamente da 63 oF à 64 oF).
U calore hè ligatu à l'energia, dunque ci vole à cunnosce a relazione trà l'unità di calore è l'unità d'energia. Basatu annantu à l'esperimenti realizati da Joule è altri scientifichi, si sà chì un travagliu di 4.186 Joule hè equivalente à 1 caloria di calore.
1 caloria = 4.186 Joule
1 kcal = 1000 calorie = 4186 Joule
1 Btu = 778 ft (0.24 km). lb = 252 calorie = 1055 Joule
(1 caloria = 4.186 Joule è 1 kcal = 4186 chjamata equivalente meccanica di u calore)
3. L'equazione di u calore
Sè l'uggetti chì anu differenze di temperatura si toccanu, naturalmente, u calore si move da l'uggetti à alta temperatura à l'uggetti à bassa temperatura. U trasferimentu di calore si ferma dopu chì i dui uggetti sò in equilibriu termicu. U trasferimentu di calore provoca cambiamenti di temperatura di l'uggetti chì si toccanu. Basatu annantu à sta breve spiegazione, pudete cunclude chì u calore (Q) hà una relazione cù un ughjettu è cambiamenti di temperatura (ΔT) di l'ughjettu, massa di l'ughjettu (m) è tipu d'ughjettu.
A relazione trà u calore (Q) è u cambiamentu di temperatura (ΔT)
Più ci hè calore, più grande hè u cambiamentu di temperatura. Si pò cunclude chì a quantità di calore (Q) hè proporzionale à u cambiamentu di temperatura di l'ughjettu.
Q α ΔT —– Paragone 1
A relazione trà u calore (Q) è a massa di l'uggetti (m)
A quantità di calore (Q) hè proporzionale à u cambiamentu di temperatura di l'ughjettu. Più acqua ci hè, più calore ci vole per aumentà a temperatura di l'acqua.
Q α m —– Paragone 2
A relazione trà u calore (Q) è u tipu d'ughjettu (c)
U calore necessariu per elevà a temperatura di un oggettu hè proporzionale à u tipu d'oggettu.
Q α c —– Paragone 3
I trè paraguni sopra sò messi inseme in una equazione:
Q α mc ΔT
Q = mc ΔT
Questa hè l'equazione di u calore.
Descrizzione: Q = calore (Joule), m = massa di l'ughjettu (kg), c = calore specificu (J / kg C o K)
