Materiale: Definizione di calore, conducibilità termica, capacità termica
Avete mai bevutu tè fretu, latte fretu, sciroppu fretu, ecc. ? Ebbè, quandu si face tè fretu, di solitu mischiemu acqua calda o tiepida in un bicchieru cù cubetti di ghiaccio. L'acqua calda o tiepida hà una temperatura più alta, mentre chì i cubetti di ghiaccio anu una temperatura più bassa. Dopu avè toccu per un pezzu, u mischju di cubetti di ghiaccio è tè caldu si trasforma in tè fretu (u mischju di cubetti di ghiaccio è tè caldu hà righjuntu a stessa temperatura). U listessu prucessu si verifica quandu mischiemu acqua calda cù acqua fredda. Dopu avè toccu, l'acqua calda è l'acqua fredda si trasformanu in acqua tiepida (u mischju d'acqua calda è acqua fredda hà righjuntu a stessa temperatura). Perchè questi oggetti ponu ghjunghje à a stessa temperatura dopu avè toccu ?
Definizione di Calore
Quandu l'uggetti cù temperature diverse entranu in cuntattu trà di elli, u trasferimentu di calore, spessu chjamatu calore, si faci da l'ughjettu cù a temperatura più alta à l'ughjettu cù a temperatura più bassa. Stu trasferimentu di calore si ferma una volta chì l'uggetti in cuntattu righjunghjenu a listessa temperatura. Per esempiu, se mischiemu acqua calda cù acqua fredda, u calore si move di solitu da l'acqua calda à l'acqua fredda. Quandu mettimu un ferru caldu in acqua fredda, u calore si move da u ferru più caldu à l'acqua. U flussu di calore si ferma una volta chì u ferru è l'acqua righjunghjenu a listessa temperatura. Quandu un duttore o un infermieru attacca un termometru à u vostru corpu, u calore si move da u vostru corpu à u termometru. Stu trasferimentu di calore si ferma una volta chì u vostru corpu è u termometru anu righjuntu a listessa temperatura. Se u termometru utilizatu hè un termometru à mercuriu, quandu u vostru corpu è u termometru righjunghjenu a listessa temperatura, a superficia di u mercuriu smette di muoversi. U numeru indicatu nantu à a superficia di u mercuriu hè a temperatura di u vostru corpu in quellu mumentu.
Naturalmente, u calore si move naturalmente da l'uggetti cù una temperatura alta à l'uggetti cù una temperatura bassa. U trasferimentu di calore tende à uguaglià e temperature di l'uggetti in cuntattu trà di elli. In u XVIII seculu, i fisici suspettavanu chì u flussu di calore era u muvimentu di un fluidu, un tipu invisibile di fluidu (i fluidi sò sustanze chì ponu scorrere. I fluidi includenu liquidi è gasi. L'acqua (un liquidu) hè un fluidu perchè pò scorrere. L'aria hè ancu un fluidu perchè pò scorrere). Stu fluidu hè statu chjamatu caloricu . A teoria di u caloricu ùn hè più aduprata perchè, basatu annantu à risultati sperimentali, l'esistenza di stu caloricu ùn pò esse pruvata.
In u XIXu seculu, un fisicu inglese chjamatu James Prescott Joule (1818-1889) hà studiatu cumu scaldà l'acqua in un cuntinadore aduprendu una rota d'agitazione. Basatu annantu à i risultati di u so esperimentu, Joule hà fattu una paragone cù l'acqua riscaldata da u focu. Quandu una fiamma è un cuntinadore chì cuntene acqua entranu in cuntattu, u calore si move da u focu (alta temperatura) à l'acqua (bassa temperatura). Dopu avè fattu una paragone trà l'aumentu di a temperatura di l'acqua per via di u cuntattu cù u focu è l'aumentu di a temperatura di l'acqua per via di u travagliu fattu da l'agitatore, Joule hà cunclusu chì u calore hè energia chì si move da un oggettu à alta temperatura à un oggettu à bassa temperatura. U calore ùn hè micca energia (u calore ùn hè micca un tipu specificu d'energia, cum'è l'energia cinetica, l'energia putenziale, l'energia chimica, ecc.) . U calore hè energia chì si move per via di e differenze di temperatura . Cusì, quandu u calore scorre da un oggettu à alta temperatura à un oggettu à bassa temperatura, l'energia si move in realtà da l'oggettu à alta temperatura à l'oggettu à bassa temperatura. U trasferimentu d'energia si ferma una volta chì l'oggetti in cuntattu righjunghjenu a stessa temperatura o equilibriu termicu.
Cunduttività termica
Perchè a maiò parte di l'utensili di cucina sò fatti d'aluminiu ? Supponemu chì a vostra manu manca tene un ferru da stiru, a vostra manu diritta tene un bicchieru, è dopu u ferru è u vetru sò tocchi à un focu. Hè a vostra manu manca o diritta quella chì sente u calore più veloce ? Queste dumande, è forse altre chì vi farete, sò ligate à a cunduttività termica di un oggettu. A cunduttività termica di un oggettu hè a capacità di un oggettu di trasferisce u calore attraversu ellu. L'oggetti cù una alta cunduttività termica (k) sò boni cunduttori di calore (boni cunduttori termichi). À u cuntrariu, l'oggetti cù una bassa cunduttività termica sò cattivi cunduttori di calore (cattivi cunduttori termichi).
Capacità termica
A capacità termica (C) hè a quantità di calore necessaria per elevà a temperatura di un ughjettu interu di un gradu. A formula per a capacità termica hè:
C = mc
Infurmazione: C = capacità termica, m = massa di l'ughjettu, c = calore specificu di l'ughjettu.
