Il calore e come si propaga

Il calore è una particolare forma di energia, chiamata energia termica.

 

Da un corpo più caldo a un corpo meno caldo e mai viceversa

Una sua caratteristica è quella di passare sempre da un corpo più caldo a un corpo meno caldo e mai viceversa. Quindi, un corpo si riscalda se riceve calore da un corpo più caldo, si raffredda se cede calore a un corpo più freddo.

Ad esempio: il ghiaccio si riscalda e diventa acqua perché riceve il calore dell’aria circostante; il caffé si raffredda perché cede il calore all’aria circostante.

 

Da un corpo più caldo a un corpo meno caldo fino al raggiungimento dell’equilibrio termico

Fino a quando continuerà il passaggio di calore da un corpo a temperatura più elevata a uno a temperatura meno elevata? Finché i due corpi non raggiungeranno la stessa temperatura, cioè l’equilibrio termico.

 

Il calore si propaga

Il calore si propaga (cioè passa) da un corpo a un altro in tre modi diversi: per conduzione, per convenzione, per irraggiamento.

La conduzione

La conduzione si verifica quando due corpi sono a contatto. Il passaggio inizia dalla parte a contatto per poi propagarsi a tutto il corpo.

Ad esempio un cucchiaio appena posto sulla fiamma è freddo: dopo un po’ sarà sicuramente caldo. Cosa è successo? La fiamma riscalda le molecole più vicine che acquistano energia termica, si muovono più velocemente e urtano le molecole vicine. Queste, con l’urto, acquistano energia termica, si muovono più velocemente e urtano a loro volta le molecole vicine e così via, fino a coinvolgere tutte le molecole del cucchiaio.

La convenzione

Nei liquidi e nei gas il calore si propaga per convenzione, con spostamenti della materia stessa che, creando movimenti detti moti convettivi, trasporta il calore in tutte le parti.

Ad esempio consideriamo il riscaldamento dell’acqua in una pentola. L’acqua che si trova a contatto con il fondo della pentola, riscaldandosi si dilata, diventa più leggera e sale. L’acqua che si trova sulla superficie, invece, è più fredda e pesante e quindi scende. Questi movimenti sono detti moti convettivi e trasportano il calore da un punto all’altro.

L’irraggiamento

L’irraggiamento si ha quando il calore si trasmette senza alcun contatto fra i corpi e in assenza di materia. In questo caso si dice che il calore “viaggia” su radiazioni invisibili dette radiazioni termiche.

Ad esempio il Sole scalda la Terra perché emette energia sotto forma di radiazioni invisibili – dette radiazioni termiche o infrarosse – che “trasportano” calore anche in assenza di materia.
Come il Sole, una qualsiasi fonte di calore (una stufa, una lampadina accesa ecc.) emette radiazioni termiche e un qualsiasi corpo che assorbe queste radiazioni si riscalda per irraggiamento.