UNITÀ QUATTRO MATERIA E CALORE

DISPENSE DI SCIENZE CLASSI PRIME SCUOLA SAN LUIGI GARBAGNATE MILANESE corso del prof. Michele Liati UNITÀ QUATTRO MATERIA E CALORE anno scolastico 2017-2018

Nota: La presente unità corrisponde a parte delle unità 2, 3 e 4 del volume A del testo Accademia delle Scienze (riferimenti più precisi alle parti trattate sono indicati in seguito). Contiene schede integrative e di approfondimento, riassunti e mappe concettuali e, in generale, tutto quello che è stato spiegato e fatto durante le lezioni di scienze, pertanto costituisce un utile strumento per prepararsi alle interrogazioni e alle verifiche. Queste dispense NON SOSTITUISCONO il libro di testo. Inoltre le parti più importanti sono tutte in STAMPATELLO, quindi ben leggibili anche per chi presenta maggiori difficoltà con i caratteri stampati. Legenda dei colori: pagine con riquadro rosso : contengono gli argomenti più importanti da studiare. pagine con riquadro blu : costituiscono parti di approfondimento, da leggere. pagine con riquadro verde: descrivono esperienze pratiche fatte in classe pagine con riquadro arancio: contengono riassunti e mappe

riferimenti al testo: pag. 18-22 Unità 2 MATERIA E SOSTANZE LA MATERIA E': TUTTO CIO' CHE OCCUPA UNO SPAZIO, E QUINDI POSSIEDE UN VOLUME, POSSIEDE UNA MASSA E UN PESO. LO SPAZIO OCCUPATO DALLA MATERIA NON PUO' ESSERE OCCUPATO ALLO STESSO TEMPO DA ALTRA MATERIA, QUINDI LA MATERIA SI DICE IMPENETRABILE. LA MATERIA E' FORMATA DA DIVERSE SOSTANZE: ESEMPIO: IL LEGNO, LA CARTA, L'ACCIAIO, IL VETRO, ETC.. LE SOSTANZE SONO QUINDI LE DIVERSE FORME O QUALITA' DELLA MATERIA. LE DIVERSE SOSTANZE POSSONO ESSERE SUDDIVISE IN: SOSTANZE ORGANICHE, QUELLE CHE DERIVANO DAGLI ESSERI VIVENTI SOSTANZE INORGANICHE, QUELLE CHE DERIVANO DAL MONDO MINERALE SI DICE CORPO QUALUNQUE PORZIONE LIMITATA DI MATERIA : ESEMPIO, UN BICCHIERE, UN LIBRO, UNA CHIAVE.. I DIVERSI CORPI POSSONO ESSERE SUDDIVISI IN: CORPI OMOGENEI, QUANDO SONO FORMATI DA UNA SOLA SOSTANZA CORPI ETEROGENEI, QUANDO SONO FORMATI DA PIU' SOSTANZE DIVERSE ESEMPI: BICCHIERE, CORPO OMOGENEO DI VETRO CHIAVE, CORPO OMOGENEO DI ACCIAIO/FERRO MARTELLO, CORPO ETEROGENEO DI LEGNO E METALLO MATITA, CORPO ETEROGENEO DI LEGNO E GRAFITE. 1

MAPPA CONCETTUALE MATERIA FORMATA DA DIVERSE SOSTANZE TUTTO CIO' CHE OCCUPA UNO SPAZIO SOSTANZE ORGANICHE SOSTANZE INORGANICHE POSSIEDE VOLUME MASSA PESO DERIVANO DA ESSERI VIVENTI DERIVANO DA MONDO MINERALE CORPO : OGNI PORZIONE LIMITATA DI MATERIA CORPO OMOGENEO CORPO ETEROGENEO FORMATO DA UNA SOLA SOSTANZA FORMATO DA DIVERSE SOSTANZE 2

MASSA E PESO MASSA: GRANDEZZA CHE MISURA LA QUANTITA' DI MATERIA L'UNITA' DI MISURA DELLA MASSA E' IL CHILOGRAMMO (KG), CHE RAPPRESENTA LA MASSA DI UN LITRO DI ACQUA DISTILLATA A 4 C. PESO: FORZA CON CUI UN CORPO E' ATTIRATO VERSO IL CENTRO DELLA TERRA (O VERSO ALTRI CORPI) L'UNITA' DI MISURA DEL PESO E' IL NEWTON (N). ATTENZIONE: LA MASSA DI UN CORPO RESTA INVARIATA SULLA TERRA (O SU ALTRI CORPI CELESTI), IL PESO INVECE CAMBIA. INFATTI, LA FORZA DI GRAVITA' (tra due masse massa 1 e massa 2, poste ad una certa distanza tra loro) DIPENDE DALLA LEGGE: QUESTO VUOLE DIRE CHE : SE CI ALLONTANIAMO DALLA TERRA LA FORZA DI GRAVITA', E QUINDI IL PESO, DIMINUISCE SE SIAMO SU UN CORPO CELESTE PIU' 'PICCOLO', COME LA LUNA, LA GRAVITA' DIMINUISCE. 3

DENSITA' E PESO SPECIFICO CORPI CON UN UGUALE VOLUME POSSONO AVERE UN PESO MOLTO DIVERSO, PENSIAMO AD ESEMPIO AD UN OGGETTO DI LEGNO E A UN ALTRO, DI UGUALE VOLUME, MA DI FERRO. SI DICE ALLORA CHE IL FERRO HA UNA DENSITA' MAGGIORE DI QUELLA DEL LEGNO. DENSITA': QUANTITA' DI MATERIA PRESENTE NELL'UNITA' DI VOLUME VIENE CALCOLATA FACENDO IL RAPPORTO (DIVISIONE) TRA LA MASSA E IL VOLUME DI UNA SOSTANZA DENSITA' = MASSA : VOLUME L'UNITA' DI MISURA DELLA DENSITA' E' IL CHILOGRAMMO/METROCUBO (KG/M 3 ) o grammo/centimetro cubo (g/cm 3 ). DENSITA' DI ALCUNE SOSTANZE IN MANIERA EQUIVALENTE E' POSSIBILE DEFINIRE IL PESO SPECIFICO DI UNA SOSTANZA PESO SPECIFICO = RAPPORTO TRA PESO E VOLUME PESO SPECIFICO = PESO : VOLUME 4

Esperienza fatta in classe calcoliamo la densità di alcuni oggetti Scopo dell'esperienza: misurare la densità di alcune sostanze. Occorrente: una bilancia, un contenitore graduato, calcolatrice, diversi oggetti: Utilizziamo: una mela, una candela di cera, un peso di metallo. Peso i diversi oggetti, ottenendo: massa mela: 322 g massa candela: 207 g massa peso: 2885 g misuro il volume degli oggetti con un contenitore graduato: metto una certa quantità di acqua nel contenitore ( 500 cm 3 ), immergo i diversi oggetti facendo in modo che siano immersi completamente anche quando galleggerebbero - e misuro il livello raggiunto dall'acqua. Calcolo il volume degli oggetti facendo la differenza tra livello finale e iniziale. Es: mela, 900 cm 3 500 cm 3 = 400 cm 3 Trovo i volumi: volume mela: 400 cm 3 volume candela : 250 cm 3 volume peso: 250 cm 3 Misuro la massa anche dell'acqua utilizzata. Calcolo le densità facendo massa diviso volume, come nella tabella di seguito. oggetto massa volume densità Mela 322 g 400 cm 3 0,80 g/cm 3 Candela 207 g 250 cm 3 0,83 g/cm 3 Peso 2885 g 250 cm 3 11,54 g/cm 3 Acqua 500 g 500 cm 3 1,00 g/cm 3 Noto che l'acqua ha una densità proprio uguale a 1 g/cm 3 (ciò discende dal fatto che l'unità di misura della massa, il chilogrammo, è stato scelto come uguale ad un litro decimetro cubo - di acqua). Tutti i corpi con densità inferiore a quello dell'acqua galleggiano. E questo è una regola generale: UN CORPO, IMMERSO IN UN CERTO LIQUIDO, GALLEGGIA SE LA SUA DENSITA' E' INFERIORE A QUELLA DEL LIQUIDO. 5

TEORIA ATOMICA DELLA MATERIA riferimenti al testo: pag. 23-24 unità 2 TUTTA LA MATERIA E' COSTITUITA DA UN NUMERO LIMITATO (UN CENTINAIO) DI TIPI DI PARTICELLE ELEMENTARI, DETTI ATOMI. QUESTI ATOMI SI COMBINANO TRA DI LORO PER FORMARE MOLECOLE PIU' O MENO COMPLESSE LA MOLECOLA E' LA PIU' PICCOLA PARTICELLA IN CUI SI PUO' SUDDIVIDERE UNA SOSTANZA MANTENENDO INALTERATE TUTTE LE CARATTERISTICHE DELLA SOSTANZA STESSA. UNA MOLECOLA PUO' ESSERE FORMATA DA UNO O PIU' ATOMI. QUANDO UNA SOSTANZA E' FORMATA DA ATOMI TUTTI DELLO STESSO TIPO, SI DICE SOSTANZA SEMPLICE, O ELEMENTO. QUANDO UNA SOSTANZA E' FORMATA DA ATOMI DIVERSI ALLORA SI DICE SOSTANZA COMPOSTA, O SOLO COMPOSTO. ESEMPIO, SUDDIVIDENDO DEL SALE FINO ALLA PIU' PICCOLA PARTICELLA POSSIAMO OTTENERE UNA SINGOLA MOLECOLA DI SALE. MA IN REALTA' LA SINGOLA MOLECOLA DI SALE E' COMPOSTA DA DUE ATOMI DIVERSI, DI SODIO (simbolo Na) E DI CLORO (simbolo Cl) MODELLO DI MOLECOLA DI ACQUA : FORMATA DA UN ATOMO DI OSSIGENO (O) E DUE ATOMI DI IDROGENO (H) MODELLO DI MOLECOLA DI ANIDRIDE CARBONICA (CO2): FORMATA DA UN ATOMO DI CARBONIO (C ) E DUE ATOMI DI OSSIGENO (O) 6

LA STORIA DELL'ATOMO APPROFONDIMENTO riferimenti al testo: pag. 31 I filosofi dell'antichità pensavano che la materia fosse costituita da alcune sostanze (o principi) fondamentali: Per Empedocle, così come, poi, per Aristotele, queste sostanze fondamentali erano: Acqua, Aria, Fuoco e Terra. Più che sostanze, nel senso scientifico moderno, per questi filosofi queste erano principi o qualità della materia, e corrispondevano anche ai diversi stati della materia: l'acqua, lo stato liquido; l'aria, lo stato gassoso; la terra, lo stato solido; il fuoco, il calore (considerato come una vera e propria sostanza che si trasferiva nei diversi corpi). Un altro filosofo, Democrito, ipotizzò che la materia fosse invece formata da particelle piccolissime e indivisibili, per questo dette ATOMI (indivisibili). Soltanto molti secoli dopo, la teoria atomica di Democrito venne ripresa dai moderni scienziati per costruire la teoria atomica della materia. Il chimico John Dalton ipotizzò la materia come costituita da atomi, pensati come palline sferiche, indivisibili, e diverse da un elemento all'altro. Più tardi un altro scienziato, Thomson, capì che anche l'atomo poteva essere suddiviso in particelle ancora più fondamentali. Successivamente si arrivò alla struttura planetaria dell'atomo, che lo immagina come costituito da un nucleo centrale, con protoni e neutroni, e in cui è concentrata quasi tutta la massa dell'atomo, e circondato da cariche elettriche negative, gli elettroni, un po' come fanno i pianeti che girano attorno al Sole. 7

MISCUGLI E SOLUZIONI riferimenti al testo: pag. 29 LA MAGGIOR PARTE DELLE SOSTANZE PRESENTI IN NATURA NON SONO NE' SOSTANZE SEMPLICI COSTITUITE DA UN UNICO TIPO DI ATOMO NE' SOSTANZE COMPOSTE FORMATE DA UN CERTO TIPO DI MOLECOLA, MA SONO INVECE MISCUGLI FORMATI DA DIVERSE SOSTANZE. I MISCUGLI POSSONO ESSERE: MISCUGLI OMOGENEI, SE LE SOSTANZE CHE LI COMPONGONO NON SONO PIU' DISTINGUIBILI TRA DI LORO. MISCUGLI ETEROGENEI, SE LE SOSTANZE CHE LI COMPONGONO SONO ANCORA DISTINGUIBILI TRA DI LORO. TRA I MISCUGLI OMOGENEI TROVIAMO: LE SOLUZIONI: MISCUGLI DI DUE O PIU' SOSTANZE, DI CUI UNA LIQUIDA. ESEMPIO, ACETO, VINO, ACQUA FRIZZANTE (acqua + anidride carbonica). LE LEGHE: MISCUGLI DI SOSTANZE METALLICHE. ESEMPIO: ACCIAIO (FERRO + CARBONIO), OTTONE (RAME + ZINCO) TRA I MISCUGLI ETEROGENEI TROVIAMO: LE EMULSIONI: MISCUGLI DI DUE LIQUIDI. ESEMPIO. ACQUA + OLIO, LATTE, DETERSIVI, VERNICI. LE SOSPENSIONI: MISCUGLI DI UN LIQUIDO E UN SOLIDO. ESEMPIO: ACQUA E SABBIA, COLLE. 8

MAPPA CONCETTUALE MATERIA SOSTANZE PURE MISCUGLI ELEMENTI COMPOSTI atomi dello stesso tipo atomi di diverso tipo a formare molecole OMOGENEI ETEROGENEI SOLUZIONI LEGHE EMULSIONI SOSPENSIONI 9

GLI STATI DELLA MATERIA QUALUNQUE SOSTANZA SI TROVA IN NATURA A SECONDA DELLA SUA TEMPERATURA - IN UNO DEI DIVERSI STATI DI AGGREGAZIONE: SOLIDO : HA UN VOLUME E UNA FORMA PROPRIA (NON E' COMPRIMIBILE) LIQUIDO: HA UN VOLUME PROPRIO, MA NON HA UNA FORMA PROPRIA (SI ADATTA ALLA FORMA DEL CONTENITORE E NON E' COMPRIMIBILE) GASSOSO (AERIFORME) : NON HA NE' UN VOLUME NE' UNA FORMA PROPRIA (SI ADATTA ALLA FORMA E AL VOLUME DEL 'CONTENITORE' ). E' COMPRIMIBILE. CERCHIAMO DI CAPIRE GLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA ATTRAVERSO LA TEORIA ATOMICA DELLA MATERIA: LA MOLECOLE O GLI ATOMI CHE COMPONGONO UNA CERTA SOSTANZA SI MUOVONO CONTINUAMENTE E IN MODO DISORDINATO, SI TROVANO QUINDI IN UNO STATO DI CONTINUA AGITAZIONE TERMICA. TRA I VARI ATOMI E LE VARIE MOLECOLE ESISTONO INOLTRE FORZE DI COESIONE, CHE TENDONO A 'LEGARE' LE MOLECOLE TRA DI LORO. NEI SOLIDI, LO STATO DI AGITAZIONE TERMICA E' BASSO, MENTRE SONO ELEVATE LE FORZE DI COESIONE. HO QUINDI UNA STRUTTURA COMPATTA ED ORDINATA. NEI LIQUIDI, LO STATO DI AGITAZIONE TERMICA E' PIU' ALTO, MA CON DEBOLI FORZE DI COESIONE. LE MOLECOLE POSSONO MUOVERSI E SCAMBIARSI DI POSTO. NEI GAS, LO STATO DI AGITAZIONE TERMICA E' ELEVATO, E LE FORZE DI COESIONE MOLTO DEBOLI. LE MOLECOLE POSSONO MUOVERSI LIBERAMENTE NELLO SPAZIO, URTANDOSI TRA DI LORO E CONTRO LE PARETI DEL CONTENITORE. 10

Esperienza fatta in classe L'aria occupa uno spazio Scopo dell'esperienza: dimostrare che anche l'aria occupa uno spazio. Occorrente: un tubo (abbastanza lungo) di plastica trasparente un tappo dello stesso diametro circa del tubo di plastica un bicchiere. Procedimento: riempiamo il bicchiere con dell'acqua. Chiudiamo il tubo di plastica trasparente ad una estremità con il tappo (occorrerà sigillarlo meglio magari con del nastro adesivo, in modo che l'aria non possa sfuggire). Immergiamo il tubo di plastica nell'acqua con l'estremità rimasta aperta. Cosa osserviamo? L'acqua non entra nel tubo, se non in parte (non ha lo stesso livello nel bicchiere, come si vede bene dalla figura). Il tubo non è completamente vuoto, contiene aria. E come sappiamo tutta la materia occupa un certo spazio, e un certo spazio non può essere occupato contemporaneamente da diverse sostanze. Concludiamo quindi che anche l'aria occupa uno spazio e impedisce all'acqua di riempire il tubo. L'aria essendo un gas è però comprimibile, pertanto l'acqua esercita una pressione sull'aria contenuta nel tubo e almeno in parte riesce a risalire lungo il tubo. 11

CALORE E TEMPERATURA riferimenti al testo: pag. 38 42 CALORE E TEMPERATURA SONO STRETTAMENTE LEGATI, MA SONO CONCETTI BEN DIVERSI. IL CALORE E' UNA FORMA DI ENERGIA, ED E' DETTA ANCHE ENERGIA TERMICA. IL CALORE PUO' ESSERE MISURATO IN CALORIE: LA CALORIA E' LA QUANTITA' DI CALORE NECESSARIO PER FAR AUMENTARE DI UN GRADO CENTIGRADO, 1 C, LA TEMPERATURA DI UN GRAMMO DI ACQUA DISTILLATA. LA TEMPERATURA E' UNA GRANDEZZA DELLO STATO DI AGITAZIONE TERMICA DELLE MOLECOLE CHE COMPONGONO UNA SOSTANZA. PER MISURARE LA TEMPERATURA SERVE UNO STRUMENTO DETTO TERMOMETRO. LA MISURA DELLA TEMPERATURA E' FATTA ATTRAVERSO SCALE TERMOMETRICHE. LA SCALA USATA COMUNEMENTE E' LA SCALA CENTIGRADA, DETTA ANCHE CELSIUS. NELLA SCALA CELSIUS LA SUDDIVISIONE DELLE TEMPERATURE E' FATTA FISSANDO DUE VALORI DI TEMPERATURA PRECISI: IL PUNTO DI FUSIONE DEL GHIACCIO A ZERO GRADI IL PUNTO DI EBOLLIZIONE DELL'ACQUA A CENTO GRADI. QUESTO INTERVALLO TRA QUESTI DUE VALORI E' POI SUDDIVISO IN CENTO PARTI, CORRISPONDENTI AL GRADO UNITARIO, IL GRADO CENTIGRADO. ALTRI TIPI DI SCALE TERMOMETRICHE SONO: LA SCALA FAHRENHEIT, CON PUNTI DI RIFERIMENTO: - PUNTO DI FUSIONE DEL GHIACCIO, A 32 F - PUNTO DI EBOLLIZIONE DELL'ACQUA, A 212 F LA SCALA FAHRENHEIT E' POI SUDDIVISA IN 180 PARTI, IL GRADO FAHRENHEIT. LA SCALA KELVIN DETTA ANCHE SCALA ASSOLUTA CHE USA UN UNICO PUNTO DI RIFERIMENTO: LO ZERO ASSOLUTO, CORRISPONDENTE AD UNA TEMPERATURA DI -273,15 C. (LO ZERO ASSOLUTO RAPPRESENTA LA TEMPERATURA IN CUI TUTTE LE MOLECOLE SONO COMPLETAMENTE FERME, OVVERO IN CUI LO STATO DI AGITAZIONE TERMICO E' ZERO). SE SI FORNISCE CALORE AD UNA SOSTANZA, AUMENTA LO STATO DI AGITAZIONE TERMICA DELLE MOLECOLE CHE LA COMPONGONO, OVVERO AUMENTA LA SUA TEMPERATURA. SE SI SOTTRAE CALORE AD UNA SOSTANZA, DIMINUISCE LO STATO DI AGITAZIONE TERMICA DELLE MOLECOLE CHE LA COMPONGONO, OVVERO DIMINUISCE LA SUA TEMPERATURA. 12

riferimenti al testo: pag. 43 47 I CAMBIAMENTI DI STATO GLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA : SOLIDO, LIQUIDO E GASSOSO DIPENDONO STRETTAMENTE DA CALORE E TEMPERATURA. OGNI SOSTANZA SI TROVA IN OGNI ISTANTE AD UNA CERTA TEMPERATURA (STATO DI AGITAZIONE DELLE MOLECOLE). SE FORNISCO CALORE (ENERGIA) AD UNA CERTA SOSTANZA QUESTA ENERGIA VIENE UTILIZZATA GENERALMENTE PER AUMENTARE LA TEMPERATURA DELLA SOSTANZA. MA L'ENERGIA TERMICA PUO' ESSERE IMPIEGATA ANCHE PER UN PASSAGGIO DI STATO. A DETERMINATE TEMPERATURE CARATTERISTICHE DI UNA CERTA SOSTANZA UNA SOSTANZA PUO' PASSARE: DALLO STATO SOLIDO A QUELLO LIQUIDO, E VICEVERSA, OPPURE DALLO STATO LIQUIDO A QUELLO GASSOSO, O VICEVERSA, E ANCORA, A CERTE CONDIZIONI, DIRETTAMENTE DALLO STATO SOLIDO A QUELLO GASSOSO, O VICEVERSA. I PASSAGGI DI STATO HANNO NOMI BEN PRECISI CHE TROVI NELLA FIGURA SOTTO: 13

CALORE LATENTE E CALORE SPECIFICO riferimenti al testo: pag. 48-49 CALORE SPECIFICO QUANDO IL CALORE (ENERGIA) VIENE UTILIZZATA PER AUMENTARE LA TEMPERATURA DI UNA SOSTANZA SI PARLA DI CALORE SPECIFICO. IL CALORE SPECIFICO E' CARATTERISTICO DI UNA CERTA SOSTANZA, PERCHE' UNA UGUALE QUANTITA' DI CALORE FORNISCE DIVERSI AUMENTI DI TEMPERATURA IN SOSTANZE DIVERSE. CALORE SPECIFICO: QUANTITA' DI CALORE NECESSARIO PER AUMENTARE DI 1 C LA TEMPERATURA DI UN GRAMMO (O CHILOGRAMMO) DI UNA CERTA SOSTANZA. Calore specifico di alcune sostanze CALORE LATENTE QUANDO IL CALORE (ENERGIA) VIENE UTILIZZATA PER COMPIERE UN PASSAGGIO DI STATODI UNA SOSTANZA SI PARLA DI CALORE LATENTE. ANCHE IN QUESTO CASO IL CALORE LATENTE E' CARATTERISTICO DI UNA CERTA SOSTANZA, E DEL DIVERSO PASSAGGIO DI STATO. AVREMMO QUINDI, AD ESEMPIO, IL CALORE LATENTE DI FUSIONE DEL GHIACCIO O IL CALORE LATENTE DI EBOLLIZIONE DELL'ACQUA CALORE LATENTE: QUANTITA' DI CALORE NECESSARIO PER UN PASSAGGIO DI STATO DI UN GRAMMO (O CHILOGRAMMO) DI UNA CERTA SOSTANZA. Valori del calore latente di fusione o evaporazione di alcune sostanze 14

Esperienza fatta in classe esperienza sul calore specifico e sul calore latente Scopo: evidenziare il significato di calore specifico e calore latente. Occorrente: piastra elettrica (fonte di calore), pentolini, acqua, ghiaccio, olio, bilancia. Il calore specifico è caratteristico di una certa sostanza: sappiamo che se forniamo una certa quantità di calore, questa aumenta la propria temperatura. Ma se lo facciamo con sostanze diverse? Proviamo a riscaldare sulla piastra (che fornisce la stessa quantità di calore) in due pentolini una stessa quantità di acqua e di olio (lubrificante) (massa in grammi). Notiamo che dopo un certo tempo, la temperatura dell'olio è cresciuta molto di più: possiamo concludere che serve molto meno calore per ottenere una certa variazione di temperatura nell'olio, e quindi il suo calore specifico è più basso. Da cosa dipende ancora questa variazione di temperatura? Prendiamo ora, in due pentolini due diverse quantità di acqua, e proviamo a scaldarle. Dopo un certo tempo la variazione di temperatura nel pentolino con meno acqua è molto più alta. Possiamo concludere che serve più calore per ottenere una certa variazione di temperatura in una massa più grande di una certa sostanza. Ecco perché la definizione di calore specifico dipende dalla sostanza e dalla massa. Ma se abbiamo invece una stessa sostanza, in massa uguale, ma in stati diversi? Proviamo a mettere nei due pentolini una stessa massa di acqua e di ghiaccio, circa alla stessa temperatura iniziale. Ora vediamo che nel pentolino col ghiaccio la variazione di temperatura è minore, almeno fino a quando tutto il ghiaccio non si è sciolto. Perché? Perché parte del calore è stato utilizzato per il passaggio di stato ghiaccio-acqua. Ecco, questo è il calore latente. 15

riferimenti al testo: pag. 58 63 unità 4 PROPAGAZIONE DEL CALORE COME POSSO TRASFERIRE CALORE AD UNA CERTA SOSTANZA? I CORPI POSSIEDONO CALORE MA POSSONO ANCHE SCAMBIARLO: IL CALORE SI PROPAGA NELLE DIVERSE SOSTANZE. IL CALORE SI PROPAGA DA UN CORPO PIU' CALDO AD UN CORPO PIU' FREDDO. E DOPO UN CERTO TEMPO I DUE CORPI RAGGUNGERANNO UNA CERTA TEMPERATURA DI EQUILIBRIO. LA PROPAGAZIONE DEL CALORE AVVIENE IN TRE MODI: PROPAGAZIONE PER CONDUZIONE: MODO DI PROPAGAZIONE DEI SOLIDI. LA PROPAGAZIONE AVVIENE SENZA SPOSTAMENTO DI MATERIA, MA SOLO PER TRASFERIMENTO DI ENERGIA DA UNA MOLECOLA ALL'ALTRA. PROPAGAZIONE PER CONVEZIONE: MODO DI PROPAGAZIONE DEI LIQUIDI E DEI GAS. LA PROPAGAZIONE AVVIENE TRAMITE SPOSTAMENTO DI MATERIA, PER IL MOVIMENTO DELLE MOLECOLE CON DIVERSA ENERGIA. PROPAGAZIONE PER IRRAGGIAMENTO: MODO DI PROPAGAZIONE NEL VUOTO. LA PROPAGAZIONE AVVIENE TRAMITE RADIAZIONI TERMICHE (ONDE ELETTROMAGNETICHE - CON ENERGIA TERMICA). E' IL MODO IN CUI IL SOLE PROPAGA LA SUA ENERGIA. 16

MAPPA CONCETTUALE CALORE SPECIFICO Quantità di calore necessario per aumentare di 1 C la temperatura di un grammo di una sostanza CALORE LATENTE Quantità di calore necessario per effettuare un passaggio di stato di un grammo di una sostanza PROPAGAZIONE DEL CALORE CONDUZIONE CONVEZIONE IRRAGGIAMENTO SOLIDI Senza spostamento di materia LIQUIDI - GAS con spostamento di materia NEL VUOTO tramite radiazione elettromagnetica 17

VIDEO VISTI IN CLASSE E CONSIGLIATI Consiglio la visione dei seguenti video su materia e stati della materia, atomi e molecole : Solidi, liquidi e gas (clicca sul link esterno per vedere il video) Atomi e molecole (clicca sul link esterno per vedere il video) 18