## Taratura dei termometri La taratura dei [[Termometri]] garantisce la riferibilità metrologica delle [[Misure di temperatura|misure di temperatura]]. Essa si realizza riproducendo i punti fissi termodinamici definiti dalle scale internazionali o mediante confronto con termometri campione all'interno di ambienti termicamente controllati. ```mermaid graph LR A[Taratura termometri] --> B[Punti fissi] A --> C[Confronto] B --> D[Punto triplo] B --> E[Solidificazione] C --> F[Bagni termostatici] C --> G[Forni di taratura] classDef main fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:4px; classDef sub fill:#bbf,stroke:#333,stroke-width:2px; class A main; class B,C,D,E,F,G sub; ``` ### Taratura mediante punti fissi I punti fissi termodinamici rappresentano stati di equilibrio stabili e riproducibili di sostanze pure, utilizzati come riferimenti primari per definire le scale di temperatura. - **Punto triplo dell'acqua**: Definito a $273.16 \text{ K}$ ($0.01^{\circ}\text{C}$), rappresenta la coesistenza termodinamica di ghiaccio, acqua liquida e vapore acqueo. Si realizza in apposite celle di vetro sigillate sotto vuoto per eliminare l'aria. Una miscela di acqua e ghiaccio satura d'aria a pressione atmosferica si trova invece a una temperatura inferiore di esattamente $0.01 \text{ K}$ ($0^{\circ}\text{C}$). - **Punti di solidificazione dei metalli**: Per temperature elevate si sfrutta il plateau termico durante la transizione di fase liquido-solido di metalli purissimi (es. stagno, zinco, argento). Il metallo è fuso in un crogiuolo di grafite con un pozzetto termometrico assiale, protetto da un'atmosfera inerte per prevenire l'ossidazione. ### Taratura per confronto Nelle calibrazioni industriali a temperature intermedie, si esegue una [[Taratura statica|taratura statica]] confrontando il termometro in esame con un termometro campione di riferimento (es. termoresistenza in platino certificata). - **Bagni termostatici**: Liquidi agitati (acqua, olio siliconico) riscaldati elettricamente o raffreddati tramite celle a effetto Peltier, che garantiscono un'elevata uniformità spaziale e stabilità temporale della temperatura. - **Forni di taratura**: Forni ad aria o a blocco metallico (dry-block) utilizzati per le alte temperature, dove i [[Termometri|termometri]] vengono inseriti in cavità geometricamente accoppiate per massimizzare lo scambio termico. ### Esempi ed esercizi Immagina di voler regolare l'ora di tutti gli orologi di una scuola. Hai due modi: o usi un "orologio atomico perfetto" che non sbaglia mai (questo equivale a usare un **punto fisso** come il punto triplo dell'acqua, che è una costante della natura), oppure prendi un orologio svizzero di alta precisione già regolato e lo usi come riferimento per sistemare gli altri (questo equivale alla **taratura per confronto** in un bagno termostatico). In entrambi i casi, l'obiettivo è assicurarsi che tutti gli strumenti leggano lo stesso identico valore reale. ##### Domande di teoria - [ ] Qual è la differenza fisica e di temperatura tra il punto triplo dell'acqua e il punto di fusione del ghiaccio a pressione atmosferica? - [ ] Perché si preferisce utilizzare crogiuoli di grafite e atmosfere inerti durante la taratura ai punti di solidificazione dei metalli? - [ ] Quali sono i requisiti fondamentali che un bagno termostatico deve soddisfare per garantire una taratura per confronto accurata? ##### Esercizi - [ ] Un termometro industriale viene tarato per confronto in un bagno termostatico a $50^{\circ}\text{C}$. Se il termometro di riferimento indica $50.05^{\circ}\text{C}$ e lo strumento in taratura mostra $49.85^{\circ}\text{C}$, calcolare l'errore di taratura e la correzione da applicare alle letture successive. - [ ] Calcolare la differenza in Kelvin tra la temperatura del punto triplo dell'acqua e la temperatura di solidificazione dello zinco ($419.527^{\circ}\text{C}$) definita dalla SIT-90. ### Collegamenti --- > [!info]- Risorse > ![[!Misure meccaniche e termiche#Risorse#Bibliografia]] > ![[!Misure meccaniche e termiche#Risorse#Approfondimenti]] --- > [!example] Playlist > ![[!Misure meccaniche e termiche#Risorse#Taratura dei termometri]]