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unità di misura della temperatura

L'unità di temperatura più usata è il grado centigrado o grado Celsius proposto dall'astronomo svedese A. Celsius (1701 - 1744). Il grado è la centesima parte della scala termometrica, ottenuta fissando a 0° C la temperatura del ghiaccio fondente e a 100° quella dell'acqua bollente. Oltre la scala Celsius esistono altre due scale, la Réaumur usata in Francia, e la scala Fahrenheit utilizzata nei paesi anglosassoni.

corrispondenze:
  • CELSIUS     0 °C 100 °C
  • REAUMUR     0 °R 80 °R
  • FAHRENHEIT     32 °F 212 °F
Ad ogni grado centigrado corrispondono 0.8 °R e 1.8 °F
1 °C = 1 K

1 °F = 5/9 K
1 Rankine (°R °Rank) = 5/9 k

Per convertire da °C a °F moltiplicare per 9, dividere il risultato per 5 ed aggiungere 32.
Per convertire da °F a °C sottrarre 32, moltiplicare il risultato per 5 e dividere per 9.

scala Kelvin

Lo zero assoluto è stato utilizzato per la determinazione di una scala di temperatura conosciuta come scala Kelvin. Lo zero assoluto - 273.15° rappresenta il limite inferiore, mentre un'altro punto fisso è costituito dal punto triplo dell'acqua. Tale punto è determinato dalla coesitenza dei tre stati dell'acqua, quali: ghiaccio, liquido e vapore; esso si trova a 0.01 ° C, e corrisponde a 273.16° Kelvin. La scala fu creata da lord William Thomson Kelvin (1824-1907) un matematico e fisico irlandese. La scoperta dello zero assoluto risale al 1702 ad opera di un fisico francese, tale Guillaume Amontons. Naturalmente il ragionamento che portò il fisico ad una simile intuizione fu puramente teorico, vista la scarsa tecnologia disponibile all'epoca. In natura la minima temperatura riscontrabile è -273° C, rilevabile negli spazi intergalattici, definita anche come temperatura di fondo dell'Universo. Da notare che a tale temperatura manca il "virgola 15". Infatti se si considera il calore come movimento molecolare, ne possiamo quindi sottrarre tanto a tal punto da rallentare notevolmente questa agitazione, ma è assolutamente impossibile fermarla. Ciò sarebbe contrario al Terzo Principio della Termodinamica che appunto afferma che un sistema non può perdere completamente l'energia posseduta. 

unità di misura del calore

Il calore nel Sistema Internazionale, in quanto forma di energia, viene misurato in joule (J). E' stata, e molto spesso ancora utilizza, come unità di misura, la caloria (cal), a suo tempo definita come la quantità di calore necessaria a portare la temperatura di 1 g di acqua distillata da 14.5 °C a 15.5 °C, a pressione standard. Secondo la misurazione effettuata dal fisico inglese J. Joule (1818-89), 1 cal equivale a 4.1855 J. La caloria e la kilocaloria (kcal) sono largamente considerate per esprimere il contenuto energetico degli alimenti.

scala internazionale delle temperature (ITS 90)

sostanza
punto fisso
temperatura (K)
elio
ebollizione
3 - 5
idrogeno
punto triplo
13.8033
idrogeno
ebollizione
17
neon
punto triplo
24.5561
ossigeno
punto triplo
54.3584
argon
punto triplo
83.3058
mercurio
punto triplo
234.3156
acqua
punto triplo
273.16
gallio
fusione
302.9146
indio
fusione
492.7485
stagno
fusione
505.078
zinco
fusione
692.677
alluminio
fusione
933.473
argento
fusione
1234.93
oro
fusione
1337.33
rame
fusione
1357.77
grandezze riferite ad 1 Joule
BTU internazionale 1956 = 1055.056   eletronvolt (eV) = 1.6021892*10-19
BTU media = 1055.87   erg = 1*10-7
BTU a 39 °F = 1059.67   frigoria (fr fg) = 4.1855*103
BTU a 60 °F = 1054.68   grande caloria (Cal, kcal) = 4.1868*103
BTU termochimica = 1054.35   joule internazionale 1948 = 1.000165
caloria internazionale (cal) = 4.1868   termia (th) = 4.1855*106
caloria media =  4.19002   therm = 1.055056*108
caloria termochimica = 4.184   ton di TNT (T) = 4.2*109
caloria a 15 °C = 4.1855   tonnellata equiv. petrolio (tep) = 4.1868*1010
caloria a 20 °C = 4.18190   wattora (Wh) = 3.6*103
cavallo-ora (CVh) = 2.64779*106      
centigrade heat unit (CHU) = 1.8991      

BTU: Unità Termica Britannica, equivalente alla quantità di calore necessaria per innalzare la temperatura di una libbra di acqua pura da 60 a 61 °F, ed è pari a 1054.5 Joule.
BTUIT: Btu internazionale, è stata introdotta per far coincidere i valori espressi in kcal/kg e in Btu/lb °F.

Il tep è l’unità convenzionale utilizzata per esprimere in una unità di misura comune, riferita al potere calorifico del petrolio, tutte le fonti energetiche. Si assume che da un kg di petrolio si ottengano 10.000 kcal, per cui 1 tep = 107 kcal

potere calorifico

La caratteristica principale di un combustibile è il suo potere calorifico. Questo rappresenta la quantità di calore sviluppata nella reazione di combustione in condizioni standard predefinite. In genere viene misurato in kcal/kg per i solidi e liquidi, mentre per i gas si esprime con kcal/m3 . Nella maggior parte dei combustibili, che contengono idrogeno, si distingue un potere calorifico superiore (che include il calore di condensazione del vapore d'acqua che si forma nella combustione) e un potere calorifico inferiore (che non considera tale calore).

potere calorifico inferiore di alcuni combustibili (p.c.i.)

combustibile p.c.i. (kcal/kg - kcal/m3)
legna da ardere 2500 - 4500
torba 3000 - 4500
carbone di legna 7500
lignite 4000 - 6200
litantrace 6800 - 9000
antracite 8000 - 8500
coke 7000
olio combustibile 9800
combustibile per aerei 10400
gasolio 10200
benzina per auto 10500
petrolio grezzo 10000
gas di petrolio liquefatti 11000
gas naturale 8300
gas tecnico di cokeria 4300
gas tecnico di altoforno 900

 


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(ver. # 23.03.08 )