Testo
Si accende un fornello sotto una pentola d’acqua. Per dieci minuti la temperatura cresce in modo regolare. Poi, da un certo istante, l’acqua continua a ribollire ma il termometro non sale più di un grado. Spiega in cinque righe perché, anche se la fiamma è identica, la temperatura non cresce.
Soluzione
Fase di riscaldamento. Finché l’acqua è sotto il punto di ebollizione, il calore fornito dalla fiamma aumenta l’energia cinetica media delle molecole: cresce quindi la temperatura, in modo regolare, secondo la relazione . Raggiunta l’ebollizione. A pressione atmosferica l’acqua bolle a C. Da quel momento tutto il calore fornito viene assorbito come calore latente di vaporizzazione : serve a rompere i legami fra le molecole e a trasformare il liquido in vapore, non ad aumentare la loro energia cinetica media. Perché il termometro non sale. La temperatura misura proprio quell’energia cinetica media, che durante il cambiamento di stato resta costante. La fiamma continua a immettere energia, ma questa esce dalla pentola sotto forma di vapore invece di scaldare l’acqua rimasta. Durante l’ebollizione il calore fornito alimenta il cambiamento di stato a temperatura costante, non l’aumento di temperatura.
Collegamenti
Argomenti: Termologia Concetti: Calore latente e cambiamenti di stato