Dilatazione termica

Schema logico:

• i corpi si dilatano quando passano da freddi a caldi (o viceversa)

• per misurare quanto sono caldi, usiamo la dilatazione di un oggetto campione

• ma ogni sostanza si dilata in maniera diversa. Scegliamo i gas perché hanno un comportamento comune.

• Fissiamo lo 0°C come punto di liquefazione del ghiaccio e i 100 °C nel punto di evaporazione dell'acqua a pressione atmosferica per tarare il nostro termometro a gas; dividiamo la variazione di lunghezza del termometro in 100 parti ognuna corrispondente ad 1 grado.

• Così la temperatura t è definita da V=V₀(1+αt), dove α=1/273,15 è il coefficiente di dilatazione volumica dei gas perfetti. In gradi Kelvin, V=V₀/T₀ T

• Le altre sostanze, per escursioni di temperatura non eccessive, seguono approssimativamente la legge V=V₀(1+α't) con un coefficiente di dilatazione volumica α' diverso per ogni sostanza, che varia in maniera trascurabile con la temperatura.

• Per i solidi, è interessante parlare anche di dilatazione lineare L=L₀(1+λt); la relazione tra α' e λ è α' = 3λ (approssimata tipicamente alla sesta cifra decimale)