Temperatura

Grandezza fisica che esprime lo stato termico di un sistema e che descrive la sua attitudine a scambiare calore con l'ambiente o con altri corpi.
Quando due sistemi sono posti a contatto termico, il calore passa dal sistema a temperatura maggiore a quello a temperatura minore fino al raggiungimento dell'equilibrio termico, in cui i due sistemi si trovano alla stessa temperatura.
Attenzione! Non bisogna confondere la temperatura con il calore, infatti, la temperatura è una proprietà di un corpo, il calore è una forma di energia che passa da un corpo a un altro per colmare una differenza di temperatura.

Scale di temperatura

FAHRENHEIT: Nella scala Fahrenheit, al punto di congelamento dell’acqua è attribuito il valore di temperatura di 32°F, e al punto di ebollizione il valore di 212°F. Questa scala prende il nome dal fisico tedesco Gabriel Daniel Fahernheit

CELSIUS: Scala centigrada introdotta dall'astronomo svedese Anders Celsius e impiegata nella maggior parte dei paesi Europei. Il punto di congelamento corrisponde a 0°C e quello di ebollizione a 100°C

KELVIN: Scala assoluta inventata dal matematico e fisico britannico William Thomson Kelvin. In questa scala, diffusa in ambito scientifico, lo zero assoluto è a -273,15°C (che corrisponde a 0°K) e il punto in mancanza di freddo è a 373,16°K.

Formule di conversione in gradi Celsius e Fahrenheit
°F = (C°x1,8) + 32
°C = (°F - 32) / 1,8

1° esempio: se, ad esempio, si hanno 20 gradi Celsius, per convertirli in gradi Farhenheit si farà:
(20x1.8) + 32= 36+32=68 °F          
Quindi 20 °C equivalgono a °68 °F.

2° esempio: se, ad esempio, si hanno 50 gradi Fahrenheit, per convertirli in gradi Celsius si farà:
(50-32) / 1.8= 18/1.8= 10 °C
Quindi 50 °F equivalgono a 10 °C.

Il Termometro

Il termometro è uno strumento che viene utilizzato per misurare la temperatura in un corpo. Vi sono vari tipi di termometro, vediamo di conoscerne alcuni:

Vari tipi di termometro

Termometro a liquido: formato da un bulbo di vetro pieno di mercurio o d’alcool colorato e da un tubo capillare chiuso, graduato. La grandezza termometrica è il volume. Infatti, più il mercurio (o l’alcool) sale nel tubicino, più la temperatura sarà alta. Se invece, il liquido scende verso il bulbo, la temperatura sarà più bassa.

Termometro metallico: si fonda sulla deformazione di una lamina metallica al variare della temperatura.

Termometro di Galileo Galilei: Costituito da un cilindro di vetro contenente un liquido la cui densità aumenta sensibilmente al diminuire della temperatura. All'interno del cilindro sono contenute delle ampolline di vetro contenenti del liquido colorato. Queste ampolline hanno densità medie differenti fra di loro e ad esse sono appese delle targhette su cui viene indicata la temperatura.
Quando il termometro ha raggiunto l'equilibrio termico con l'ambiente esterno, si può leggere la temperatura osservando il numero riportato sulla più bassa fra le ampolline rimaste a galla. Se l'ambiente esterno si trova a temperatura molto bassa, il liquido all'interno del cilindro risulta avere una densità maggiore di quella di qualsiasi ampollina, e quindi rimarranno tutte a galla. Al contrario ad alte temperature andranno tutte a fondo perché esse avranno una densità maggiore del liquido all’interno.
A temperature intermedie cadranno sul fondo solo le ampolline con densità superiore a quella del liquido: quella che si trova al livello più basso fra quelle galleggianti avrà densità appena inferiore a quella del liquido e quindi ne indicherà approssimativamente la temperatura

Termometro parlante: È stato realizzato anche un nuovo tipo di termometro che misura la temperatura corporea e che la ripete ad alta voce. Risolve, così, il problema del conoscere la temperatura corporea per chi ha qualche problema visivo.

Anders CELSIUS
(Uppsala 1701-1744), astronomo svedese, inventore del termometro centigrado, dotato di una scala di 100 gradi che separa il punto di ebollizione dal punto di congelamento dell’acqua.
Dal 1730 al 1744 fu professore di astronomia all’università di Uppsala, e nel 1740 costruì l’osservatorio del quale fu nominato direttore.
Pubblicò una raccolta di, circa, 316 osservazioni sulle aurore boreali (Fenomeno di luminosità che avviene, solitamente sopra i 60° di latitudine, nord o sud. A seconda che si verifichi nell'emisfero settentrionale o meridionale, si parla di aurora boreale o australe) e nel 1737 prese parte alla spedizione francese per la misura del grado di meridiano delle regioni polari.

Gabriel Daniel FAHRENHEIT
(Danzica 1686 - L'Aia 1736), fisico tedesco. Si stabilì nei Paesi Bassi e si dedicò alla costruzione di strumenti meteorologici.
Nel 1714, inventò la prima scala per la misurazione della temperatura, ma costruì anche, il primo termometro a mercurio, che impiegò nella definizione della scala termometrica che porta il suo nome.

William Thomson KELVIN(Belfast 1824 - Netherhall 1907), matematico e fisico britannico, uno tra i più importanti ricercatori del suo tempo.
Dopo gli studi alle università di Glasgow e di Cambridge, divenne professore all'università di Glasgow. Nel campo della termodinamica, perfezionò il lavoro compiuto da James Prescott Joule (Fisico britannico noto per i suoi studi in materia d’elettricità e di termodinamica), sul rapporto esistente tra calore ed energia meccanica.
Nel 1852 collaborò nello studio del fenomeno noto come effetto di raffreddamento Joule-Thomson.
Approfondì il concetto di temperatura e nel 1848 introdusse la scala assoluta della temperatura che porta tuttora il suo nome.
Si interessò anche di elettricità e compì ricerche che trovarono un' applicazione pratica nella telegrafia sottomarina: apportò alcuni miglioramenti nella fabbricazione dei cavi e ideò dispositivi e apparecchi che gli fruttarono importanti riconoscimenti pubblici.
Non convinto della teoria elettromagnetica di Maxwell, (fisico britannico che oltre all'elettromagnetismo, sviluppò la teoria cinetica dei gas), cercò una nuova formulazione matematica della propagazione della luce in un mezzo elastico. In collaborazione con Helmholtz, (scienziato tedesco che studiò nei capi della fisiologia, dell'ottica, dell'acustica e dell'elettrodinamica.), diede una stima dell'età della Terra in base al suo progressivo raffreddamento e tentò una determinazione matematica dell'età del Sole e dell'energia irradiata alla sua superficie.
Inventò un dispositivo per prevedere le maree, un analizzatore d'onda e un apparecchio per raccogliere i suoni nelle acque profonde; ridisegnò anche la bussola marittima.

Giulia Arganetto - Aurelio Broudic - Agnese Caprini - Linda Castellani - Veronica Salmaso (2A-2003/04)