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 pezzu di metallu è a vostra manu diritta tene u vetru, è dopu toccate u metallu è u vetru à una fiamma. A vostra manu manca o diritta sentirà u calore più rapidamente ? Queste dumande, è forse altre chì pudete fà, si riferiscenu à a cunduttività termica di un oggettu. A cunduttività termica di un oggettu hè a so capacità di... trasferimentu di calore attraversu l'ughjettu. L'ughjetti chì anu una grande cunduttività termica (k) sò cunduttori calore yang baik (konduktor termal yang baik). Sebaliknya, benda yang memiliki konduktivitas termal kecil merupakan penghantar kalor yang buruk (konduktor termal yang buruk).
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
Keterangan : C = kapasitas kalor, m = massa benda, c = calore specificu benda.
