PRESENTATION OUTLINE
IL CALORE
Per trasferire energia da un sistema all'altro è possibile operare in due modi: attraverso il compimento di un lavoro o fornendo calore: il calore è una variazione di energia prodotta da un dislivello di temperatura, e si misura in Joule o caloria (4.186 J), la quale è la quantità do energia necessaria per innalzare la temperatura di 1g di acqua distillata da 14.5°C a 15.5°C
La quantità di energia necessaria per aumentare di 1K la temperatura di un corpo è chiamata capacità termica (C), ed è uguale al rapporto tra l'energia assorbita e l'aumento di temperatura. Essa è direttamente proporzionale alla sua massa, secondo la relazione C=c*m; c è il calore specifico, ovvero la quantità di calore necessaria per aumentare di 1K 1Kg di una certa sostanza, ed è differente tra sostanze diverse.
Poiché C=c*m e C= ΔE/ΔT
c*m*ΔT=ΔE=Q
Se si considera un sistema isolato (il calorimetro), ossia un sistema nel quale non avvengono dispersioni o acquisto di calore da parte dell'ambiente esterno è possibile affermare che Qacquistato+Qceduto=0
c1*m1*(T1-Te)+c2*m2*(T2-Te)=0
c1*m1*(T1-Te)= -c2*m2*(T2-Te)=0
c1*m1*(T1-Te)= c2*m2*(Te-T2)
dove Te è la temperatura di equilibrio.
LA COMBUSTIONE
Nella reazione di combustione l'ossigeno reagisce con il carbonio formando CO2. Per scindere i legami tra i due atomi di una molecola di ossigeno è necessario fornire energia. Nel momento in cui questi atomi si legano ad un atomo di carbonio producono molta energia, la quale in parte viene utilizzata per nuove reazioni, in parte cede energia all'esterno sottoforma di calore. La quantità do calore prodotta nella combustione di una massa (o di un volume) unitaria di combustibile è chiamata potere calorifero, e si misura in J/Kg o J/m³
LA PROPAGAZIONE DEL CALORE
Il calore si diffonde per CONDUZIONE (nei solidi), CONVENZIONE (nei fluidi), per IRRAGGIAMENTO (dovunque). La conduzione è un trasferimento di energia senza trasferimento di materia e descritto dalla relazione: Q/Δt=λSΔT/d (S rappresenta l'area e d lo spessore); la convenzione è un trasferimento di energia con trasporto di materia dovuto alla corrente dei fluidi. L'irraggiamento avviene attraverso la trasmissione di onde elettromagnetiche. In quest'ultimo caso vale la relazione di Stefan-Boltzmann: ΔE/Δt=ezST (z è la costante di Stefan-Boltzan, pari a 5.63*10^(-8) )
