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Temperatura.

Grandezza fisica che determina gli scambi spontanei di calore tra corpi diversi, ovvero grandezza assunta come misura del livello termico di un corpo o di un ambiente. In modo soggettivo, la t. di un oggetto o di un ambiente può essere confrontata con quella del corpo umano mediante la sensazione di caldo o di freddo. • Biol. - T. permissiva: t. al di sotto della quale una proteina mantiene inalterata la conformazione spaziale che ne consente l'attività biologica. La t. alla quale la conformazione spaziale della proteina subisce alterazioni che provocano la denaturazione della macromolecola viene detta t. restrittiva. ║ T. ottimale: in una reazione enzimatica, t. alla quale si osserva la massima velocità iniziale, a parità di pH, di forza ionica, e della concentrazione dell'enzima. • Chim. - Chimica delle alte t.: settore della chimica che studia le proprietà chimiche, termodinamiche, cinetiche e strutturali di sistemi e processi a t. elevate. È noto, infatti, che il comportamento di un sistema chimico sottoposto a t. elevata è sensibilmente diverso da quello che si riscontra a t. ambiente: reazioni energeticamente sfavorite acquistano rilevanza, si osservano stati di ossidazione insoliti, ecc. Le applicazioni principali della chimica delle alte t. riguardano soprattutto la scienza e la tecnologia dei materiali. • Fis. - Benché la t. di un corpo sia strettamente legata alle sensazioni di caldo o di freddo da esso fornite, queste, per il loro stesso carattere soggettivo, non si prestano a fornire un sistema di misurazione fisico; è pertanto necessario ricorrere ad altri effetti di natura non sensoriale, come i fenomeni di dilatazione termica, di termoelettricità e di variazione della resistenza elettrica, di emissione di energia raggiante, oppure come i fenomeni di cambiamento di stato. Attribuendo ai cambiamenti di stato valori di t. arbitrari (ad esempio attribuendo lo 0 al cambiamento di stato solido-liquido dell'acqua a pressione atmosferica e il valore 100 al cambiamento di stato liquido-vapore dell'acqua alla medesima pressione), si stabilisce una scala di t. o scala termometrica; interpolando i valori iniziali mediante fenomeni meccanici, elettrici o ottici, si ottiene un termometro, che consente di determinare la t. di un oggetto quando il termometro abbia raggiunto l'equilibrio termico con l'oggetto stesso. Questa definizione della t. è, pertanto, una definizione fisica di tipo operativo, basata sul concetto di equilibrio termico: essa implica, tra l'altro, che due corpi aventi la medesima t. siano in equilibrio termico fra loro (principio zero della termologia). Una definizione più precisa di t. si basa sull'impiego del termometro a gas perfetto, assumendo la t. T di un gas perfetto, a volume costante, e proporzionale alla sua pressione: si ha la relazione T = 273,16 p / pt , dove p è la pressione del gas, pt è la pressione del gas in equilibrio termico con l'acqua al punto triplo, e la costante 273,16 è il valore attribuito alla t. dell'acqua al punto triplo. Il concetto di t. trova una sistemazione completa solo con l'introduzione della t. termodinamica, definita come T = T0 (Q / Q0), dove T0 è una t. di riferimento, e Q e Q0 sono i valori assunti dalle quantità di calore scambiate nelle trasformazioni isoterme di un ciclo di Carnot che operi tra le due t. T e T0. Se come t. di riferimento si assume quella del punto triplo dell'acqua, e le si attribuisce il valore T0 = 273,16, si ottiene la misura della t. in kelvin. Poiché la t. termodinamica appena definita fa riferimento solo a un valore arbitrario (il punto triplo dell'acqua, nel caso del kelvin), ed è indipendente dalla sostanza termometrica utilizzata, essa è una grandezza fisica, come definita dalla teoria della misura. ║ T. di arresto di una corrente fluida: nella dinamica dei fluidi, incremento di t. che si verifica quando un filetto di corrente fluida va ad arrestarsi contro un ostacolo, dovuto alla trasformazione di energia cinetica del filetto in energia di pressione. Se il fluido è incompressibile, o può ritenersi tale per la modesta entità delle pressioni in gioco, l'incremento di t. è trascurabile. Per i fluidi compressibili, a velocità elevata, il rapporto della t. termodinamica Ta di arresto a quella To ambiente è dato da Ta / T0 = 1 (y - 1)M2/2, dove y è il rapporto dei calori specifici a pressione costante e a volume costante, M il numero di Mach della corrente a monte. ║ T. di attrito di una corrente fluida: incremento della t. di una corrente gassosa che si verifica quando un filetto di corrente lambisce una superficie solida, a seguito della rapida diminuzione della sua velocità per effetto dell'adesione e della viscosità. La t. del gas attorno al corpo cresce rapidamente col crescere del numero di Mach. ║ T. critica: t. al di sopra della quale un gas non può essere liquefatto per compressione. ║ T. di colore: t., espressa in kelvin, del corpo nero di una sorgente luminosa che emette radiazione termica. ║ T. ridotta: rapporto tra la t. di un gas e la corrispondente t. critica, misurate in kelvin. ║ T. di riferimento: t. alla quale ci si riferisce nello studio di un fenomeno, nella determinazione di una grandezza, nell'impiego di uno strumento sui quali hanno influenza variazioni di t. ║ T. di rumore: in elettronica e nelle comunicazioni elettriche, t. alla quale occorre portare un dispositivo passivo per ottenere, in uscita, la stessa densità di potenza di rumore del dispositivo considerato. ║ T. di saturazione adiabatica: t. di una miscela gas-vapore al punto di saturazione, quando la miscela stessa viene raffreddata in condizioni adiabatiche a contatto con il liquido della stessa specie del vapore contenuto nella miscela. • Fisiol. - T. corporea: t. caratteristica del corpo di un animale. Gli animali possono essere suddivisi in animali omeotermi o a t. costante, caratterizzati da una minima variabilità della t. interna in corrispondenza a oscillazioni anche notevoli della t. ambiente, e in animali pecilotermi o eterotermi, caratterizzati dalla variabilità della t. interna in funzioni di oscillazioni della t. ambiente. Sono animali omeotermi i mammiferi e gli uccelli, mentre sono pecilotermi gli anfibi, i pesci, i rettili e gli invertebrati. Va osservato che la t. corporea degli animali omeotermi non è uniforme in tutto il corpo: esiste una differenza tra la t. cutanea (t. esterna) e quella degli organi interni (t. interna o centrale); la t. cutanea, inoltre, varia anche in riferimento ai diversi distretti del corpo (la t. cutanea ascellare è minore di quella inguinale); esistono, infine, variazioni fisiologiche nel corso delle 24 ore, innalzamento nelle ore serali e diminuzione nelle prime ore della mattina. Negli animali pecilotermi la t. corporea interna oscilla parallelamente a quella dell'ambiente, mantenendosi però, di solito, superiore di qualche decimo di grado alla t. esterna. • Meteor. - La t. dell'aria è, insieme alla pressione e all'umidità, uno dei più importanti parametri meteorologici. Si distingue la t. al suolo, misurata in prossimità della superficie terrestre, dalla t. in quota, rilevata mediante sondaggi aerologici. La t. dell'aria al suolo è essenzialmente determinata dal calore emesso dalla superficie terrestre che, a sua volta, dipende dall'entità della radiazione solare, dal tipo di suolo e dalle condizioni dell'atmosfera: pertanto, per quanto riguarda la variazione termica diurna, si osserva un massimo che segue di una o due ore il mezzogiorno locale e un minimo che segue di una o due ore l'alba, in condizioni medie, mentre per quanto riguarda la variazione termica annua, la t. al suolo dipende dall'andamento dell'altezza del Sole sull'orizzonte. In generale, i continenti sono più freddi in inverno e più caldi in estate, come si osserva congiungendo i punti di una carta geografica caratterizzati dalla medesima t. al suolo (isoterme) e congiungendo i punti caratterizzati da una medesima escursione mensile o annua (isalloterme). ║ Variazione delle t. con l'altezza: l'influenza dell'irraggiamento termico del suolo diventa sempre più debole con l'aumentare della quota, sicché la t. dell'atmosfera libera diminuisce, a parità di condizioni, con l'altezza, con la quale diminuiscono anche la variazione diurna e quella annua. Alla variazione della t. con l'altezza contribuiscono anche i continui movimenti verticali delle masse d'aria atmosferiche; se l'aria è secca e il movimento è sufficientemente rapido, come generalmente accade, l'espansione o la compressione delle masse d'aria in movimento avvengono senza scambi di calore: la diminuzione della t. con l'altezza (gradiente termico verticale adiabatico) è allora di circa 1 °C per ogni 100 m di dislivello. In realtà, il gradiente termico verticale dell'atmosfera libera può assumere valori maggiori o minori di quello adiabatico: da numerose misurazioni effettuate a quote diverse è risultato che la diminuzione della t. con l'altezza è, nella troposfera, di circa 0,56 °C per ogni 100 m.