Animazioni di termologia
Dodici animazioni sulla temperatura e sul calore, dalle particelle che si agitano alla curva di riscaldamento del ghiaccio: la dilatazione, il calore come energia, il calore specifico, l’equilibrio termico, i modi in cui il calore viaggia, i cambiamenti di stato. Ognuna sta nella sua pagina: si apre, si muovono i cursori, e i numeri li calcola la scena mentre gira.
La temperatura
La temperatura è l’agitazione delle particelle
Il gas si raffredda fino allo zero assoluto e si riscalda: le molecole rallentano, si fermano, ripartono.
Le scale termometriche
Celsius, Kelvin, Fahrenheit: tre scale per lo stesso termometro
Il liquido sale alla stessa altezza nei tre termometri: cambiano solo i numeri scritti accanto.
La dilatazione lineare
La dilatazione lineare: ogni metallo si allunga a modo suo
Quattro sbarre lunghe uguali si scaldano: l’alluminio si allunga il doppio dell’acciaio, l’invar quasi niente.
La lamina bimetallica
La lamina bimetallica: il termostato che accende e spegne la stufa
Due metalli incollati si dilatano diversamente: la lamina si piega, stacca il contatto e spegne la stufa.
Il comportamento anomalo dell’acqua
L’acqua è più densa a 4 °C: per questo i laghi gelano dall’alto
Arriva l’inverno: l’acqua a 4 °C va sul fondo, quella più fredda resta sopra e gela, e i pesci sopravvivono.
Il calore è energia
L’esperimento di Joule: il lavoro diventa calore
Le masse scendono, le palette girano nell’acqua, e l’acqua si scalda: ogni caduta, qualche decimo di grado.
Il calore specifico
Il calore specifico: chi si scalda prima sullo stesso fornello
Cinque blocchi della stessa massa ricevono lo stesso calore: il rame corre, l’acqua sale piano.
L’equilibrio termico
L’equilibrio termico: nel calorimetro le temperature si incontrano
Il corpo caldo si raffredda, l’acqua si scalda, e si fermano alla stessa temperatura: quella di equilibrio.
La propagazione del calore: conduzione
La conduzione: quanto calore passa attraverso una parete
Il calore attraversa la parete dal caldo al freddo: tanto di più quanto più il materiale conduce e quanto più la parete è sottile.
La propagazione del calore: irraggiamento
L’irraggiamento: un corpo caldo brilla, e più è caldo più cambia colore
La temperatura sale: il corpo diventa rosso cupo, arancione, giallo, bianco; l’energia irraggiata cresce come T⁴.
Gli stati della materia
Solido, liquido, gas: le stesse particelle a temperature diverse
Il modello si scalda piano: il cristallo vibra, si scioglie in una goccia, evapora; poi torna indietro.
I cambiamenti di stato
La curva di riscaldamento: i pianerottoli della fusione e dell’ebollizione
Ghiaccio sul fornello: la temperatura sale, si ferma a 0 °C mentre fonde, risale, si ferma a 100 °C mentre bolle.
Come sono fatte. Tutto gira nel browser: nessun calcolo su un server, nessun dato raccolto, nessuna registrazione. Le frecce sono in scala dentro ogni scena, e i colori dicono la temperatura: blu freddo, grigio tiepido, arancione e rosso caldo. c_acqua = 4186 J/(kg·°C)
Le scene si fermano da sole quando cambi scheda, e chi ha chiesto al sistema meno movimento le trova ferme, con il pulsante per avviarle.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
Percorsi personalizzati di Matematica e Fisica con un docente di ruolo: per capire il perché delle formule, non solo il come si applicano.