LA DILATAZIONE TERMICA Sappiamo che quando un corpo viene riscaldato aumenta l agitazione termica delle sue molecole, che quindi si disperdono andando ad occupare spazi maggiori proprio a causa della dispersione delle sue molecole UN CORPO RISCALDATO AUMENTA DI VOLUME l aumento di volume di un corpo, causato da un aumento della sua temperatura, si chiama DILATAZIONE TERMICA La dilatazione termica interessa tutti i corpi allo stato gassoso, allo stato liquido e allo stato solido. In generale la dilatazione termica è: bassa nei solidi alta nei liquidi ancora più alta nei gas ESPERIMENTO 1 (da fare a casa): dilatazione termica nei GAS Materiale: un palloncino Procedimento: gonfia il palloncino e fai un nodo in modo da intrappolare l aria al suo interno. Osservazioni, conclusioni e spiegazioni dei fenomeni Perché il palloncino rimane gonfio? Un palloncino gonfio contiene 30.000 miliardi di miliardi di molecole che si muovono ad una velocità di 1600 Km/h e si scontrano le une con le altre o con le pareti del palloncino 5 miliardi di volte al secondo. Le collisioni con la gomma esterna determinano una continua pressione* che tiene gonfio il palloncino. Cosa succede se il palloncino gonfio viene riscaldato al sole? Il palloncino si gonfia fino a scoppiare: l aria al suo interno si riscalda, le molecole aumentano la loro agitazione termica e vanno ad occupare uno spazio sempre maggiore. Le pareti del palloncino sono sollecitate da pressioni tanto forti che ne possono determinare la rottura. Cosa succede se si raffredda il palloncino? Mettiamo un palloncino gonfio nel frigorifero. Dopo circa un ora le molecole dell aria raffreddandosi si muovono a un velocità minore (a circa 50 km/h) e colpiscono la gomma con meno forza; il palloncino si rimpicciolisce finché non si arriva a una condizione di equilibrio termico. *Pressione: grandezza che in questo caso indica la forza che le particelle di gas esercitano sulle pareti del palloncino.
Attività di LAB ESPERIMENTO 2 : dilatazione termica nei GAS Obiettivo Dimostrare la dilatazione termica nei gas, cioè l aumento di volume di un gas, quando viene riscaldato e, al contrario, la diminuzione del suo volume quando viene raffreddato. Materiali e sostanze Per la fase 1 (riscaldamento): un matraccio di vetro, un palloncino, una candela e un portacandele. Per la fase 2 (raffreddamento): un contenitore di acqua fredda. Come procedere : Facciamo aderire il palloncino all apertura del matraccio, accendiamo la candela e mettiamola nel portacandele. Prendiamo il matraccio con il palloncino e poniamolo in vicinanza della fiamma per qualche minuto. Osserviamo cosa succede. : Togliamo il matraccio dal fuoco e immergiamolo in un contenitore di acqua fredda. Osserviamo ora cosa succede. Osservazioni (compila tu, inserendo anche disegni) (riscaldamento del gas) (raffreddamento del gas) Disegni e
Spiegazione del fenomeno (compila tu) Ponendo il matraccio a contatto con la fiamma il palloncino si gonfia perché Quando inserisco il matraccio con il palloncino gonfio in acqua fredda il palloncino si sgonfia perché Conclusioni (compila tu) Fornendo calore all aria, aumenta la velocità delle Raffreddando l aria, diminuisce la velocità delle
Attività di LAB ESPERIMENTO 3: dilatazione termica nei LIQUIDI Obiettivo Dimostrare la dilatazione termica nei liquidi, cioè l aumento di volume di un liquido quando riscaldato. Al contrario, quando raffreddato, un liquido si contrae cioè diminuisce di volume. Materiali e sostanze (riscaldamento): acqua a temperatura ambiente, colorante, matraccio, contenitore con acqua calda. (raffreddamento): contenitore con acqua fredda. Come procedere Versiamo acqua colorata in un matraccio fino al collo del recipiente. Evidenziamo il livello del liquido con un pennarello. Immergiamo il matraccio in un recipiente con acqua calda e attendiamo alcuni minuti per far stabilizzare la temperatura. Osserviamo cosa succede. Togliamo il matraccio dal contenitore con acqua calda e immergiamolo in un contenitore con acqua fredda. Osserviamo ora cosa succede. Osservazioni (compila tu, inserendo anche disegni) (riscaldamento del liquido) In seguito al riscaldamento, il livello del liquido è (raffreddamento del gas) In seguito al raffreddamento, il livello del liquido è Disegni e
Spiegazione del fenomeno (compila tu) Fornendo calore, il livello del liquido contenuto nel matraccio è perché Quando immergo in acqua fredda il matraccio contenente l acqua riscaldata nella precedente, il livello dell acqua perché Conclusioni (compila tu) Fornendo calore all acqua contenuta nel matraccio, aumenta la velocità delle sue Raffreddando l acqua contenuta nel matraccio, diminuisce la velocità delle sue