Grandezze e loro misura - appunti e tabelle

Materie:Appunti
Categoria:Chimica
Download:782
Data:08.04.2000
Numero di pagine:5
Formato di file:.doc (Microsoft Word)
Download   Anteprima
grandezze-loro-misura-appunti-tabelle_1.zip (Dimensione: 62.55 Kb)
trucheck.it_grandezze-e-loro-misura--appunti-e-tabelle.doc     128.5 Kb
readme.txt     59 Bytes


Testo

LE GRANDEZZE E LA LORO MISURA
1. LA MISURA
Abbiamo detto che la chimica è una scienza sperimentale; perciò lo studio dei fenomeni chimici richiede che vengano effettuate delle misure.
Qualsiasi proprietà della materia che può essere misurata viene chiamata grandezza.
La misura può essere:
• diretta: per esprimerla sono necessari 2 elementi fondamentali:
1. strumento di misura
2. unità di misura campione.
Si confronta la grandezza da misurare con un’altra della stessa specie scelta come unità di misura campione. Poi si conta quante volte il campione è contenuto nella grandezza che si vuole misurare (lunghezza = metro).
• indiretta: si ricava il valore di una grandezza utilizzando relazioni particolari che la legano ad altre grandezze misurabili direttamente (misura del volume di un solido per spostamento d’acqua
2. IL SISTEMA INTERNAZIONALE DELLE UNITA’ DI MISURA (S.I.)
Le grandezze si possono dividere in vari gruppi:
1. fondamentali: le loro unità di misura sono state scelte indipendentemente (tempo e temperatura)
2. derivate: le loro unità di misura sono derivate mediante opportune relazioni dalle unità delle grandezze fondamentali (forza, energia)
a) estensive: dipendono dalle dimensioni del campione (volume, calore, massa)
b) intensive: dipendono dalla natura e dalle condizioni in cui si trova il campione (temperatura, pressione)
Nel nostro Paese si usa il sistema metrico decimale. Nei paesi anglosassoni si usa la iarda (lunghezza) e la libbra (peso). Ciò ha creato molta confusione e quindi si è giunti a predisporre un sistema di unità di misura uguale per tutti i Paesi della C.E.E. Questo è il Sistema Internazionale (S.I.) e deriva dal sistema metrico decimale:
GRANDEZZA FONDAMENTALE
UNITA’ DI MISURA
SIMBOLO
lunghezza
metro
m
massa
chilogrammo
kg
temperatura
kelvin
K
tempo
secondo
s
quantità di sostanza
mole
mol
corrente elettrica
ampére
A
intensità luminosa
candela
cd
Accade esattamente quello che accade nel sistema metrico decimale:
PREFISSO
SIMBOLO
EQUIVALENTE IN POTENZA
tera
T
10
giga
G
10
mega
M
10
kilo
k
10
etto
h
10
deca
da
10
unità
unità di misura
10
deci
d
10
centi
c
10
milli
m
10
micro
m
10
nano
n
10
pico
p
10
3. LE GRANDEZZE FONDAMENTALI E LE LORO UNITA’ DI MISURA
LUNGHEZZA
• è la distanza tra due punti.
• la sua unità di misura nel S.I. è il metro (m)

• è rappresentato dalla distanza percorsa dalla luce nel vuoto in 1/300-milionesimo circa di secondo.
• oltre ai multipli e ai sottomultipli facilmente ricavabili è molto usato anche l’angstrom (Å) equivalente a 10 m
MASSA
MASSA
PESO
quantità di materia che costituisce un corpo
forza con cui un corpo viene attratto verso il centro della terra
è responsabile dell’inerzia del corpo, cioè della
resistenza che il corpo oppone a qualsiasi variazione del suo stato di moto o quiete
manifestazione della forza di gravità
la sua unità di misura nel S.I. è il chilogrammo (kg)
la sua unità di misura è il newton (N)
lo strumento usato per determinarla è la bilancia (è più affidabile quella a due piatti)
lo strumento usato per determinarlo è il dinamometro
TEMPERATURA
la sua unità di misura nel S.I. è il kelvin (K); sono comunque ammessi anche il grado Celsius (°C) e quello Fahrenheit (°F)
lo strumento usato è il termometro
le scale di temperatura più usate sono:
CELSIUS O CENTRIGADA
FAHRENHEIT
KELVIN O ASSOLUTA
intervallo
100
180
100
punto di congelamen.
0°C
32°F
273 K
Punto di ebollizione
100°C
212°F
373 K

Per convertire i valori della temperatura da una scala all’altra si usano le seguenti relazioni:
K = °C + 273
°F = (1.8°C) + 32
°C = (°F - 32) : 1.8
TEMPO
Si misura in secondi (s), oppure in minuti e ore
4. LE GRANDEZZE DERIVATE E LE LORO UNITA’ DI MISURA
Le grandezze derivate possono essere definite a partire dalle grandezze fondamentali
L
le loro unità di misura si ottengono moltiplicando o dividendo fra loro le unità di misura delle grandezze fondamentali
GRANDEZZA DERIVATA
UNITA’ DI MISURA
SIMBOLO
area (A)
metro quadrato

volume (V)
metro cubo
m
forza (F)
Newton
N (kg m/s²)
pressione (P)
Pascal
Pa (kg m/s²)
energia (E)(
Joule
J (Kg m²/s²)
densita’ (d)
chilogrammo su metro cubo
kg/m
VOLUME
• Porzione di spazio che occupa un corpo
• Si misura in m
• si usano spesso i suoi sotto multipli, in particolare il dm
1dm = volume occupato da 1 kg di acqua a 4 °C
• in laboratorio si usano misure come il litro (L) e il millilitro (mL)
1 L = 1 dm
1 L = 1000 mL
1 mL = 1 cm = 1/1000 L
FORZA
• prodotto tra la massa e l’accelerazione
F = M a
• si misura in Newton (n)
N = kg m/s²
PRESSIONE
• forza che viene applicata all’unità di superficie
P = F/a
• si misura in Pascal (Pa)
Pa = N/m² = kg/ms²
• spesso si misura anche in atmosfere (atm)
atm = 101325 Pa
ENERGIA
• Tutti i cambiamenti e le trasformazioni che si possono osservare in natura sono sempre accompagnate da trasformazioni di energia

attitudine di un sistema a compiere lavoro oppure a trasferire calore

L = F s
• si misura in Joule (J)
J = N m
• il calore è una fondamentale forma di energia. Si misura in calorie (cal)

• quantità di calore necessaria per innalzare la temperatura di 1 g di acqua e precisamente da 14.5°C a 15.5°C alla pressione di 1 atm
• corrisponde a 4.186 J
• spesso si utilizza un suo multiplo, la chilocaloria (kcal) che vale 1000 calorie
CALORE E TEMPERATURA
Spesso il concetto di calore viene confuso con quello di temperatura: sono due grandezze fisiche differenti!
CALORE
TEMPERATURA
cos’è?
energia in transito da un sistema all’altro
tendenza che ha il calore a compiere questo trasferimento
tipo di grandezza
estensiva
intensiva
strumento di misurazione
calorimetro
termometro
DENSITA’
• rapporto tra la massa di un corpo e il suo volume
d = m/V
• si misura in kg/m ; ma spesso si usano i g/cm o g/mL
• il peso specifico di un corpo è dato dal rapporto tra peso e volume del corpo in questione
5. RACCOLTA DEI DATI E LORO ESPRESSIONE NUMERICA
La misura di alcune grandezze viene determinata mediante strumenti tarati. E’ importante che lo strumento scelto sia adeguato al tipo di misurazione che deve essere effettuata.
CARATTERISTICHE di uno strumento:
• sensibilità = valore minimo della grandezza che uno strumento è in grado di apprezzare
• portata = massimo valore della grandezza che lo strumento può misurare
Ogni strumento di misurazione porta con sé un grado di incertezza che può essere dovuto:
• ai limiti dello strumento (errore strumentale)
• al modo in cui l’operatore esegue la misura (errore soggettivo)
Il grado di incertezza è determinato da:
• accuratezza = indica quanto il valore della grandezza misurata con lo strumento si avvicina al valore reale della grandezza stessa
• precisione = uno strumento è tanto più preciso quanto più grande è la riproducibilità dei dati ottenuti. Per ridurre al minimo gli errori basta ripetere la misurazione per più volte e poi fare la media dei valori ottenuti. Le cifre significative sono le prime tre che compongono il numero.
In chimica si utilizzano numeri molto grandi e molto piccoli. Per semplificare la loro rappresentazione di utilizza la notazione scientifica (si sposta il punto decimale dopo la prima cifra diversa da 0). Il numero ottenuto viene moltiplicato per 10 elevato alla potenza (esponente) equivalente al numero di posto di cui è stato spostato il punto decimale.

Esempio