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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.
BTU_IT: 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

(ver. # 23.03.08 )

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