Diagramma temperatura-calore

Se a un corpo di massa fissa $m$ forniamo calore in modo uniforme e ne registriamo la temperatura, otteniamo un grafico rivelatore: alterna tratti inclinati (la temperatura sale) e tratti orizzontali (la temperatura resta ferma durante un cambiamento di stato).

Diagramma temperatura-calore per l’acqua: nei tratti inclinati sale la temperatura, in quelli orizzontali avviene un cambiamento di stato a temperatura costante.

Come leggere il diagramma

• Tratti inclinati: vale $Q = m\,c\,\Delta T$. La pendenza è $1/(m\,c)$, quindi più il calore specifico è alto, più il tratto è piatto (ghiaccio e acqua hanno pendenze diverse).
• Tratti orizzontali: vale $Q = m\,L$. La temperatura è costante, sta cambiando lo stato; la lunghezza del tratto misura il calore latente.

Il diagramma rende visibile un fatto controintuitivo: i tratti orizzontali, specie quello di ebollizione, sono spesso i più lunghi. Portare l’acqua da ghiaccio a vapore richiede molto più calore per bollirla che per scaldarla lungo tutti i $100$ gradi del tratto liquido (vedi l’esempio dal ghiaccio al vapore).

Collegamenti

Argomenti: Termologia Concetti: Calore latente e cambiamenti di stato · Calore specifico e capacità termica Metodi: Diagramma temperatura-calore

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