Calore e Temperatura

Questa sezione è a cura della prof.ssa Isabella Soletta, insegnante presso il liceo Classico Manno di Alghero (via Carlo Alberto 92, 07041 Alghero)
isasolet@tin.it

I fenomeni termici vengono trattati in tutti i libri di testo sia delle scuole medie inferiori che superiori, ma le schematizzazioni riportate si riferiscono per lo più a casi ideali, molto lontani sia dall'osservazione dei fenomeni della vita comune che da esperienze effettivamente realizzabili in un laboratorio didattico. Inoltre quasi sempre vengono descritte situazioni all'equilibrio senza entrare nel merito di come questo venga raggiunto, né di quali sono tempi necessari per poter parlare di equilibrio.

Nel seguito della scheda verranno descritte una serie di attività che si possono facilmente realizzare con strumentazione per l'acquisizione dati in tempo reale (RTL) - per esempio con l'interfaccia CBL e le calcolatrici grafiche TI89 o TI92 provviste del programma PHYSICS - corredata da:

• tre sonde per la temperatura ad asta rigida (codice MAD 8011)
• un apparecchio per lo studio della conducibilità termica (codice MAD 8203) costituito da:
  • tre verghe di PVC, alluminio, ferro con fori adatti ad ospitare le sonde di temperatura
  • un supporto isolante per un bicchiere
  • un bicchiere di vetro
  • un tappo forato per il bicchiere
• un apparecchio per lo studio del raggiungimento dell'equilibrio termico tra solidi (codice MAD 8202) costituito da:
  • un contenitore adiabatico con tappo forato
  • un cilindro cavo di alluminio
  • due cilindri pieni di alluminio e di ottone
• un termos a pozzetto

Le attività proposte sono collegate tra loro e ben si prestano ad essere modificate dall'insegnante per essere meglio adattate alle caratteristiche dell'attività sperimentale della classe; esse costituiscono infatti soltanto alcuni esempi di indagini sperimentali che è possibile far svolgere agli studenti con questa attrezzatura.

Particolarmente efficace dal punto di vista didattico è far lavorare i gruppi su varianti della stessa esperienza. Dal confronto dei risultati ottenuti e dalla loro discussione gli studenti, guidati dal docente, potranno riorganizzare e sistematizzare i risultati della classe per costruire in modo più autonomo le loro conoscenze. Per questo motivo per tutte le attività proposte vengono presentate alcune varianti.