LA DILATAZIONE TERMICA Sappiamo che quando un corpo viene

LA DILATAZIONE TERMICA
 Sappiamo che quando un corpo viene riscaldato aumenta l’agitazione termica
delle sue molecole, che quindi si disperdono andando ad occupare spazi
maggiori
proprio a causa della dispersione delle sue molecole UN
CORPO RISCALDATO AUMENTA DI VOLUME
l’aumento di volume di
un corpo, causato da un aumento della sua temperatura, si chiama
DILATAZIONE TERMICA
 La dilatazione termica interessa tutti i corpi allo stato gassoso, allo stato
liquido e allo stato solido. In generale la dilatazione termica è:
 bassa nei solidi
 alta nei liquidi
 ancora più alta nei gas
ESPERIMENTO 1 (da fare a casa): dilatazione termica nei GAS
Materiale: un palloncino
Procedimento: gonfia il palloncino e fai un nodo in modo da intrappolare l’aria al suo
interno.
Osservazioni, conclusioni e spiegazioni dei fenomeni
 Perché il palloncino rimane gonfio?
Un palloncino gonfio contiene 30.000 miliardi di miliardi di molecole che si muovono
ad una velocità di 1600 Km/h e si scontrano le une con le altre o con le pareti del
palloncino 5 miliardi di volte al secondo. Le collisioni con la gomma esterna
determinano una continua pressione* che tiene gonfio il palloncino.
 Cosa succede se il palloncino gonfio viene riscaldato al sole?
Il palloncino si gonfia fino a scoppiare: l’aria al suo interno si riscalda, le molecole
aumentano la loro agitazione termica e vanno ad occupare uno spazio sempre
maggiore. Le pareti del palloncino sono sollecitate da pressioni tanto forti che ne
possono determinare la rottura.
 Cosa succede se si raffredda il palloncino?
Mettiamo un palloncino gonfio nel frigorifero. Dopo circa un’ora le molecole
dell’aria raffreddandosi si muovono a un velocità minore (a circa 50 km/h) e
colpiscono la gomma con meno forza; il palloncino si rimpicciolisce finché non si
arriva a una condizione di equilibrio termico.
*Pressione: grandezza che in questo caso indica la forza che le particelle di gas
esercitano sulle pareti del palloncino.
Attività di LAB
ESPERIMENTO 2 : dilatazione termica nei GAS
Obiettivo
Dimostrare la dilatazione termica nei gas, cioè l’aumento di volume di un gas, quando viene riscaldato e, al
contrario, la diminuzione del suo volume quando viene raffreddato.
Materiali e sostanze
Per la fase 1 (riscaldamento): un matraccio di vetro, un palloncino, una candela e un portacandele.
Per la fase 2 (raffreddamento): un contenitore di acqua fredda.
Come procedere
Fase 1:
Facciamo aderire il palloncino all’apertura del matraccio, accendiamo la candela e mettiamola nel
portacandele. Prendiamo il matraccio con il palloncino e poniamolo in vicinanza della fiamma per qualche
minuto. Osserviamo cosa succede.
Fase 2:
Togliamo il matraccio dal fuoco e immergiamolo in un contenitore di acqua fredda. Osserviamo ora cosa
succede.
Osservazioni (compila tu, inserendo anche disegni)
Fase 1 (riscaldamento del gas)
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Fase 2 (raffreddamento del gas)
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Disegni Fase 1 e Fase 2
Spiegazione del fenomeno (compila tu)
Fase 1
Ponendo il matraccio a contatto con la fiamma il palloncino si gonfia perché _________________________
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Fase 2
Quando inserisco il matraccio con il palloncino gonfio in acqua fredda il palloncino si sgonfia perché ______
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Conclusioni (compila tu)
Fase 1
Fornendo calore all’aria, aumenta la velocità delle ______________________________________________
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Fase 2
Raffreddando l’aria, diminuisce la velocità delle ________________________________________________
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Attività di LAB
ESPERIMENTO 3: dilatazione termica nei LIQUIDI
Obiettivo
Dimostrare la dilatazione termica nei liquidi, cioè l’aumento di volume di un liquido quando riscaldato. Al
contrario, quando raffreddato, un liquido si contrae cioè diminuisce di volume.
Materiali e sostanze
Fase 1 (riscaldamento): acqua a temperatura ambiente, colorante, matraccio, contenitore con acqua calda.
Fase 2 (raffreddamento): contenitore con acqua fredda.
Come procedere
Fase 1
Versiamo acqua colorata in un matraccio fino al collo del recipiente. Evidenziamo il livello del liquido con un
pennarello. Immergiamo il matraccio in un recipiente con acqua calda e attendiamo alcuni minuti per far
stabilizzare la temperatura. Osserviamo cosa succede.
Fase 2
Togliamo il matraccio dal contenitore con acqua calda e immergiamolo in un contenitore con acqua fredda.
Osserviamo ora cosa succede.
Osservazioni (compila tu, inserendo anche disegni)
Fase 1 (riscaldamento del liquido)
In seguito al riscaldamento, il livello del liquido è _______________________________________________
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Fase 2 (raffreddamento del gas)
In seguito al raffreddamento, il livello del liquido è ______________________________________________
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Disegni Fase 1 e Fase 2
Spiegazione del fenomeno (compila tu)
Fase 1
Fornendo calore, il livello del liquido contenuto nel matraccio è __________________________ perché
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Fase 2
Quando immergo in acqua fredda il matraccio contenente l’acqua riscaldata nella precedente Fase 1, il
livello dell’acqua ___________ perché ______________________________________________________
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Conclusioni (compila tu)
Fase 1
Fornendo calore all’acqua contenuta nel matraccio, aumenta la velocità delle sue _____________________
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Fase 2
Raffreddando l’acqua contenuta nel matraccio, diminuisce la velocità delle sue _____________________
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