Scopo del progetto è simulare il passaggio di calore fra
due corpi che inizialmente si trovano a temperature diverse, quando vengono
posti a contatto. In sostanza si vuole rappresentare in un grafico le temperature
dei due corpi al variare del tempo.
Indicando con T1 e T2 le temperature dei due corpi, con m1 ed m2 le loro masse, con cs1 e cs2 i loro calori specifici, con k il coefficiente di trasmissione del calore, con dQ il calore ceduto o assorbito ed in fine con t il tempo e con dt un intervallino di tempo, si può scrivere:
repeat
dQ:=k*(T1-T2)*dt;
T1:=T1-dQ/(cs1*m1);
T2:=T2+dQ/(cs2*m2);
disegnapunto(t,T1,clred);
disegnapunto(t,T2,clgreen);
t:=t+dt
until (abs(T1-T2)<0.01) ;
La prima riga dice che dQ, il calore trasferito, è direttamente
proporzionale allo sbalzo di temperatura fra i due corpi.
La seconda e terza riga sono la traduzione in "pascalese" della relazione
fondamentale della calorimetria: la temperatura T1 si riduce di una quantità
pari al rapporto fra dQ e (cs1*m1); la temperatura T2 aumenta di una quantità
pari al rapporto fra dQ e (cs2*m2).
Basta adesso disegnare nel grafico i punti corrispondenti ai nuovi valori di T1 e T2 ed incrementare il tempo di un valore pari a dt.
Per poter fermere il ciclo si pone la condizione che il valore assoluto (abs) della differenza fra le due temperature sia minore di un centesimo di grado centigrado.
Gli studenti sono invitati a completare, in tutti i dettagli necessari, il programma: