Apparecchio di Despretz (1791-1863) per lo studio della propagazione del calore, Officine Galileo Firenze, matr. N° 103094. Seconda parte.
Nell’inventario generale n° 6 del 1925 a pag. 68, n° 2235 /134 si legge: “Officine Galileo Firenze. Apparecchio di Depretz [sic]. ₤ 360”. Destinato al Gabinetto di Fisica.
Nell’inventario D del 1937 al n° 306 si legge: “Apparecchio per la determinazione della legge della conduttività termica in una sbarra. ₤ 100”. Prima destinazione Lab. Fisica.
Nell’inventario D del 1956 al n° 664 si legge: “Apparecchio per la determinazione della legge di conduttività termica; in esistenza; ₤ 1000”.
La versione tratta dalla scheda di istruzioni N° 254 della Paravia descrive in dettaglio alcuni particolari: vi si legge che l’apparato di Despretz serve per rilevare la conducibilità termica di una sbarra omogenea di ferro a sezione rettangolare.
La sbarra è sostenuta da una intelaiatura metallica ed è isolata termicamente per mezzo di piastrine coibenti. Essa presenta 5 pozzetti posti a distanze uguali; in ciascuno di questi si versa del mercurio poiché bisogna stabilire una buona conducibilità con i bulbi di altrettanti termometri che vi vengono introdotti.
I termometri, sostenuti da un’asta trasversale che presenta altrettanti fori, inizialmente debbono segnare tutti la stessa temperatura.
L’ estremità della barra al di là dello schermo viene riscaldata e lo schermo, costituito da due lastre parallele di alluminio distanziate con cilindretti di ottone, serve per proteggere i termometri dall’irraggiamento della fiamma Bunsen.
L’esperienza verifica la nota legge di Fourier (1822) sulla distribuzione della temperatura lungo la sbarra una volta raggiunto il regime stazionario. Concorrono a questa distribuzione sia la convezione sia l’irraggiamento che danno luogo ad una continua perdita di calore.
Durante l’esperimento si possono rilevare i valori letti contemporaneamente sui termometri in intervalli di tempo successivi per osservare la rapidità con la quale le temperature salgono in funzione della distanza dalla sorgente di calore e si può verificare la legge del Lambert.
L’apparecchio prende il nome di C. M. Despretz perché, dopo il Lambert, eseguì misure più accurate sulla conducibilità di una sbarra di metallo; a Despretz seguirono i lavori di G. Wiedemann e R. Franz (1853).
Durante le prove è bene disporre sul tavolo un termometro distante almeno un metro dallo strumento, col bulbo alla stessa altezza della sbarra e al riparo dall’irraggiamento della fiamma, che rilevi la temperatura ambiente (che dovrebbe restare costante). Infatti la verifica della legge di Lambert prevede l’osservazione dell’andamento delle temperature dei termometri posti lungo la sbarra confrontate con quella del termometro isolato.
Sul Ganot tradotto in inglese (vedere la relativa figura e la bibliografia) si legge che Despretz verificò la legge seguente (attribuita a Lambert) : “Se le distanze dalla sorgente di calore crescono in progressione aritmetica, gli eccessi di temperatura rispetto all’aria circostante decrescono in progressione geometrica”. Despretz dimostrò però che la legge di Lambert funzionava bene per i conduttori molto buoni, come l’oro, il platino, l’argento e il rame, ma era solo approssimativamente vera per il ferro, lo zinco, il piombo e lo stagno e che inoltre non era applicabile ai corpi non metallici come marmo, porcellana, ecc. .
Da C. O’Sullivan, A hands-on computerised laboratory course unit for teaching Heat Transfer to engineering students, ComLab Conference 2007, Slovenia, citato anche nella prima parte, abbiamo avuto indicazioni sulla importanza di un lavoro di Forbes a cui qualcuno attribuisce questo apparato.
J. D. Forbes (1809-1868) era un fisico esperto in glaciologia, sisomologia e conduzione di calore e pubblicò i suoi lavori su quest’ultima su Transaction of The Royal Society of Edinburgh vol. 23, pag. 133, 1864 XIII- Experimental inquiry into the Laws of the Conduction of Heat in Bars, and into the Conducting Power of Wrougth Iron e vol. 24, pag. 73, 1867 VIII-Experimental inquiry into the Laws of the Conduction of Heat in Bars. Part II. On the Conductivity of Wrougth Iron, deduced from the Experiments of 1851.
Le due pubblicazioni si possono leggere agli indirizzi:
Vol. 23: https://archive.org/details/transactionsofro23royal/page/138/mode/2up
Vol. 24:
https://archive.org/details/transactionsofro24roya
Bisogna comunque dire che i due lavori sono notevoli e accurati e meritano il giusto risalto. Inoltre egli nella prima pagina (133) dice: “Experiments in this form had been made by LAMBERT, BIOT, DESPRETZ and probably by others. . . ”
Le ultime figure sono tratte da essi.
Bibliografia:
Scheda di istruzione N° 254 della Paravia.
A. Ganot, Elementary Treatise on Physics Experimental and Applied; translated and edited from Ganot’s Élements de Physique, by E. Atkinson; New York, W. Wood & Co. 1875; pp. 316, 317 da cui sono stati tratti la figura 289 e il brano riguardante il riassunto del lavoro di Despretz. Esso si trova all’indirizzo:
https://archive.org/details/elementreatisephys00ganorich .
Per consultare la prima parte scrivere “Despretz” su Cerca.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo a cura di Fabio Panfili.
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