^^Temperatura di equilibrio termico; equilibrio termico.

Equilibrio termico

lg:

"equilibrio termico", specificando "termico", poiche' vi e' anche "equilibrio meccanico", e probabilmente altri.

dida:

raggiungere l'equilibrio termico velocemente mescolando 2 liquidi miscibili, e' utile per risparmiare tempo e studiare Q=m*C*dtt, ma non incide sulla comprensione del raggiungimento dell'equilibrio.
Per comprendere il raggiungimento d equilibrio termico conviene l'esperimento:

- unire termicamente ma separati materialmente
- misurare lo svolgersi delle tt

Studio il raggiungimento dell'equilibrio termico tra 2 corpi

Visione: e' un raffreddamento ed un riscaldamento contemporanei.
dida: posso pensare di studiare in alternativa:
- separatamente raffreddamento e riscaldamento
-o: congiuntamente raffreddamento e riscaldamento nell'ambito dell'equilbratura.

Variabili del raggiungimento dell'equilibratura

- tempistiche
- stato finale
- andamenti
- ...

Esperimenti

esp: flacone di alcool a ttamb immerso in acqua calda.
esp: flacone di alcool in ghiaccio
esp: mescole di sostanze uguali in quantita' diverse
conclu: La tt del composto e' prossima alla tt del componente di massa maggiore

Scomponendo il corpo in: corpo=(massa; sostanza), possiamo predisporre esperimenti controllando la variabilita'

                       +----------------------------------+
                       |           sostanze               |
                       +----------------+-----------------+
                       | uguali         | diverse         |
-------------+---------+----------------+-----------------+
masse        | uguali  | uguali-uguali  | uguali-diverse  |
(quantita')  +---------+----------------+-----------------+
             | diverse | diverse-uguali | diverse-diverse |
-------------+--------------------------------------------- 

Domande-risposte a piacere

Gamafarias95 quando e' che si dice tte?

r: quando due valori di tt vengono sommati, diviso due, il risultato e' la temperatura di equilibrio.

Menconi95 parla della temperatura media.
r: abbiamo preso e mescolato 2 sostanze uguali e di quantita' uguali. Una a temperatura alta e una a temperatura bassa. Nello scambio tra l'acqua abbiamo visto che la tt finale e' uguale alla tt media calcolata. Invece quando abbiamo mescolato 2 sostanze diverse e di quantita' uguali; acqua-alcool abbiamo visto che la tt finale si avvicina di piu' alla tt iniziale dell'acqua, e questo vuol dire che l'acqua ha piu' capacita' termica dell'alcool.

Domande

d: storia delle tt, tta e ttb inizialmente diverse, di 2 corpi A e B diversi, posti a contatto termico
c: senza immersione in un contesto questa domanda e' imprecisa: potrei mettere a contatto termico 2 corpi viventi omeotermi, la conseguenza sarebbe che continuerebbero a mantenere la loro temperatura; ci sono complicazioni anche se uno dei due corpi e' una fiamma, o una sorgente termostatata, o in un passaggio di stato. Bisogna introdurre l'idea di "corpo semplice".

Marchini95 se il corpo A ha una tt maggiore del corpo B, quando si mettono a contatto il corpo A cede calore al corpo B e la tt finale e' uguale.
c: ha avuto la necessita' di precisare quale e' maggiore/minore
Grassi95 le tt si equilibrano dopo un po' di tempo e QUA=QEB
Gamafarias se il corpo ttA abbia acqua del rubinetto e il corpo ttB abbia quella piu' calda, e se mettiamo a contatto viene una tt di equilibrio perche' la stessa temperatura che esce dal corpo B entra nel corpo A   QE=QU
Fabbiani95 dopo un po' i 2 corpi hanno tt simile.
  c: "simile" e' accettabile? Indaghiamo cosa significa "simile".

 

Versione migliorata. (forse)
d: 2 corpi semplici A e B; ttA > ttB; posti a contatto termico evolvono, isolati termicamente dall'ambiente. Storia di calori e tt.
d: 2 corpi semplici A e B; ttA > ttB; posti a contatto termico evolvono; scambi di calore con l'ambiente trascurabili. Storia di calori e tt.

 

Cerri95 la tt del corpo A, cioe' quella maggiore, avra' un dtt minore. La tt del corpo B, cioe' quella minore avra' un dtt maggiore
Chiasserini95 se tta > ttb, succedera' che il corpo A dara' calore al corpo b arrivando ad una temperatura di equilibrio.
p
F
R
C

 

d: 2 corpi A e B diversi; tt diverse; posti a contatto termico. Quale corpo tra i 2 ha la capacita' termica maggiore, deducendo dal comportamento delle tt, non dalla struttura dei corpi.
Esa
Menconi95: quello in cui la tt finale si avvicina di piu' alla tt iniziale
Err
Grassi: il corpo che acquista calore
Fabbiani95: il corpo a tt + alta ha maggiore capacita' termica, perche ha trasmesso a B calore per equilibrarsi
Chiasserini95: il corpo con capacita' termica maggiore sara' quello che assorbira' tt piu' velocemente [dell'altro]
c: se interpretiamo "assorbira'" come "salira'", vediamo che e' esattamente il contrario della definizione fisica.
Sacchelli95: ha capacita' termica maggiore il corpo a tt minore
Maggiani95: la capacita' termica maggiore la ha B perche' riesce ad assorbire calore dal corpo A
Eschini95: [disegna 2 corpi a contatto, il corpo A piu' grande del B] secondo me la capacita' termica maggiore ce l'ha il corpo A perche' e' piu' grande di B, quindi avra' una capacita' termica maggiore di B

dida: l'insegnante deve abituarsi nelle figure a raffigurare anche il materiale, altrimenti gli allievi si abituano a considerare solo gli aspetti spaziali.

d: 2 corpi semplici A e B; ttA > ttB; posti a contatto termico evolvono; scambi di calore con l'ambiente trascurabili.Ad un certo istante consideriamo le variazioni di tt dei 2 corpi: dttA e dttB.
- dttA = dttB
- dttA < dttB
- dttA > dttB
- non si puo' dire poiche' i dati sono insufficienti

Links

Temperatura di equilibrio raggiunta da 2 corpi in cui cambia in entrambi per effetto del flusso di calore.