Verifica in Classe: Temperatura Che cos è la Temperatura? Come si misura la Temperatura? Termometri e scale termometriche.

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Serafino Frigerio
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1 Verifica in Classe: Temperatura Che cos è la Temperatura? Come si misura la Temperatura? Termometri e scale termometriche. Perché la Temperatura è importante per la conservazione dei beni culturali? Quali effetti della temperatura conosci sui materiali?

2 Verifica: Energia. Che cos è l energia? Quante forme di energia conosci? Qual è la relazione tra lavoro ed energia? Dal teorema dell energia cinetica sapresti derivare il concetto-principio di conservazione dell energia?

3 Verifica: Calore Come definiresti il calore e? Come si misura? Qual è la relazione tra calore, energia e temperatura? Cos è il calore specifico di un materiale, conosci il valore del calore specifico di H 2 O liquida? Sei in grado di spiegare il fenomeno brezza di mare e brezza di terra?

4 Misuriamo la temperatura in classe con la TC A ed il multimetro economico, il valore letto è 26 C. Quale sarebbe il valore calibrato? Abbiamo un altro sensore che fornisce -3 C per la temperatura di fusione del ghiaccio, e 97 C per la temperatura di ebollizione dell acqua. Quale sarebbe in tale caso il valore calibrato sempre della misura di 26 C. Sono state misurate le seguenti temperature nello stesso punto e nello stesso istante, si supponga siano già calibrate: 25 C, 23 C, 24 C, 22 C, 23 C, 24 C. Qual è la temperatura media e la deviazione standard. Si assuma di aver misurato con i multimetri utilizzati in classe qual è errore sistematico? Riportare i dati con errore totale (sistematico e statistico).

5 Piccolo esempio come pausa e curiosità! Una persona che pesa 80 kg e fa una vita sedentaria, quanto impiega a smaltire un hot-dog ed una bibita?

6 Consideriamo la persona un sistema chiuso, che scambi solo energia: Energia immessa nel sistema= energia hot-dog +energia bibita = = 300 Cal + 87 Cal =387 Cal (kcal). Vita sedentaria si consuma circa quanto il metabolismo basale (o TV) Per una persona che pesa 68 kg. Tempo necessario Cal 72 h 1 72 h Cal 387Cal = 5.5h 72 Cal/h per una persona di 68 kg ovvero 1.06 Cal/(h kg). 72 Cal h 68kg = Cal h kg Per una persona per 80 kg si ha 1.06 Cal h kg 80kg = 84.8 Cal h Tempo necessario h Cal 387Cal = 5h

7 Verifica in classe: trasmissione del calore Quali modi di trasmissione del calore conosci? Sapreste presentare formule e significato o la dipendenza da T? Q in Avete una sorgente di calore su un oggetto in un ambiente come in figura, fate delle considerazioni qualitative sulla propagazione del calore e la temperatura del corpo?

8 Un affresco è stato restaurato e riportato su un supporto in cemento armato. Il supporto è ancorato alle pareti da 4 piastre di titanio. Supponete che il sistema di riscaldamento fornisca su tutta l area una potenza di 2 kw. Le pareti sono alla temperatura di 10 C Considerazioni qualitative su materiali usati, energia in gioco, strutture e sulla propagazione del calore? I valori numerici sono solo indicativi.

9 T 1 < T 2 <T 3 < T 4 T 1 < T 2 <T 3 < T 4 O r 1 r 2 r 3 r 4 r O x 1 x 2 x 3 x 4 x Sapresti disegnare il gradiente di temperatura ed il verso del calore? Le linee indicano delle isoterme (blù temperatura minore, rosso temperatura maggiore). Cos è il gradiente termico e qual è la relazione con il calore? Siete in grado di dare un evidenza formale alla definizione?

10 Igrometro di Assman Ricordiamo l igrometro di Assman utilizzato in classe: Abbiamo due termometri a mercurio con una precisione di 1/10 C. Per notare soprattutto Il fenomeno di raffreddamento Indotto dall evaporazione Dell acqua (Temperatura di Bulbo umido). Qualitativamente possiamo dire che quanto minore è l umidità relativa tanto maggiore sarà l evaporazione, quindi più freddo sarà il bulbo bagnato mediante la garza imbevuta di acqua.

11 Data l equazione di stato dei gas perfetti:pv= ν RT, ricavare le tre leggi dei gas. Qual è la relazione tra umidità e gas? Cos è la pressione di vapore saturo? Ci sono 10 g di vapore acqueo per kg di aria, a 20 C, qual è l U.R.? Link vapore saturo A quale temperatura di un eventuale parete si rischia la condensazione? Link vapore saturo Qual è la quantità di vapore acqueo espressa in mbar?

12 Misuriamo l umidità relativa in classe con un igrometro di Assman. Registriamo una temperatura di bulbo secco T bs =20 C ed una temperatura di bulbo umido T bu =15 C. Mediante il diagramma psicrometrico trovare: U.R, temperatura di rugiada, distanza dalla temperatura di rugiada e Quantità di acqua per unità di kg d aria presente. Dopo un ora si registra T bs =21 C e T bu =17 C. Qual è l U.R.? Quanto è l apporto di vapore acqueo in classe dovuto alla nostra presenza?

14 L aria: una miscela di gas 1976 U. S. Standard Azoto N % Ossigeno O % Argon Ar 0.93 % Anidride carbonica CO % Neone Neon Elio He Kripton Kr Xenon Xe Metano CH Acqua H 2 O T K, Pressione ( ) Pa (760 mm Hg) Densità 1225 g/m 3 (1.225 g/l) Tensione di vapore saturo, relazione con aria e pressione? Sapresti disegnarne la curva p-t? Sapresti indicare tale curva sul diagramma psicrometrico?

15 Condizioni del microclima e misure psicrometriche: collegamento Quali sono tutte le grandezza igrometriche che conosci? Quali riesci ad individuare sul diagramma psicrometrico? Sai descrivere le relazioni fra loro?

16 Verifica onde elettromagnetiche Cosa correla le onde elettromagnetiche e la radiazione alla termologia? Per un atomo sapresti descrivere l assorbimento e l emissione di radiazione? Cos è un corpo nero? Conosci la legge dello spostamento di Wien? Quali differenze vedi tra un corpo nero ed un atomo singolo? Quali differenze vedi tra raggi X, luce e radiazione infrarossa?

17 Sei in grado di spiegare l interazione radiazione materia, Per un atomo isolato e per un agglomerato di atomi materia?

18 Tipi di lampade e loro spettri Incandescenza Alogene UV IR UV IR 380 nm 760 nm Scarica vapori di sodio a bassa pressione UV IR Tubi a scarica continua

19 Termografia Su quali leggi fisiche si basa le termografia? Spiegare la relazione tra il grafico E le seguenti leggi Q = ε A σ T 4 t E = hν λ = max T = costante = m K

20 Termografia Principi e campi di applicazione che conosci della termografia? Diagnostica e utilizzo nell ambito dei beni culturali. Peculiarità e limiti.

21 e le successive con scala di colori? Cosa sai dirci su queste Immagini?

23 Quali informazioni qualitative possiamo ricavare da questi termogrammi? Clusone (BG) Danza Macabra

24 IRT monitoring: un esempio su piccola scala. Informazioni qualitative che possiamo estrarre e considerazioni sull articolo?

26 Termografia limiti per?

29 Quali informazioni potete estrarre dai seguenti temogrammi.

30 Termografia Passiva: O meglio in condizioni Termografia Attiva (in raffreddamento) Climatiche tipiche. ½ h di riscaldamento convettivo (ΔΤ=4 C)

31 Dopo riscaldamento Differenza ΔΤ Dopo rilascio

32 Quali informazioni si ricavano dalle seguenti immagini trattate? Dopo il riscaldamento Dopo il rilascio t < t t > t σ + σ t t ΔΤ t + σ < t < t + t σ t

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