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Formula del calore

Qual è la formula del calore?

La formula per il calcolo del calore ci è fornita da una legge nota come legge fondamentale della termologia.

Secondo tale legge il calore può essere calcolato con la seguente formula:

Q = m ∙ cs ∙ ΔT

in cui:

Q è la quantità di calore scambiata da un corpo di massa m

m è la massa del corpo

Cs è il calore specifico del corpo

Δt = è la variazione di temperatura subita dal corpo; Δt = tf - ti

Il calore specifico Cs è una proprietà intrinseca e caratteristica di ogni tipo di sostanza; si misura in J /(kg∙K) oppure J/(kg∙°C) e rappresenta la quantità di calore scambiata per far variare di 1°C la temperatura di un corpo di massa 1 kg.

Come è possibile notare dalla formula appena citata, la quantità di calore Q scambiata è direttamente proporzionale alla differenza di temperatura Δt, alla massa m del corpo e dipende dal valore del calore specifico Cs e quindi dal tipo di sostanza.

Inoltre:

  • se tf > ti il corpo avrà acquistato calore e sarà Q > 0 (infatti Δt sarà positivo);
  • se tf < ti il corpo avrà ceduto calore e sarà Q < 0 (infatti Δt sarà negativo).

Ricordiamo infine che l’intervallo di temperatura Δt si può misurare indifferentemente in gradi Celsius o Kelvin in quanto la variazione di temperatura misurata in entrambe le scale è sempre la stessa (infatti le due scale sono solo sfasate di un fattore 273,15).

Mettiamo ora in pratica la formula del calore svolgendo un semplice esercizio.

Esercizio

Quanto calore occorre per riscaldare 1,5 l di acqua che si trova a temperatura ambiente (20°C) fino a portarla alla temperatura finale di 80 °C?

Si sappia che il calore specifico dell'acqua vale: cacqua = 4186 J/(kg ·°C)

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sulla legge fondamentale della termologia.

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