Concetti Chiave
- Calore e temperatura sono grandezze fisiche distinte: la temperatura misura l'agitazione delle particelle, mentre il calore è energia in transito.
- La temperatura viene misurata con termometri, che utilizzano la dilatazione del mercurio per indicare il livello di calore su una scala graduata.
- Le scale termometriche comuni sono Celsius e Kelvin, entrambe suddividono l'intervallo tra il punto di fusione del ghiaccio e il punto di ebollizione dell'acqua in 100 parti.
- Il calore, essendo una forma di energia, è misurato in Joule nel Sistema Internazionale, mentre il calore specifico è la quantità di energia necessaria per aumentare la temperatura di una sostanza di 1°C.
- La capacità termica di un corpo è il prodotto del suo calore specifico e della sua massa, indicando quanti Joule servono per modificare la temperatura del corpo.
Calore e temperatura sono concetti che vengono spesso confusi nell’uso comune, ma sono in realtà due grandezze fisiche ben distinte.
Entrambi sono legati al moto di agitazione termica che anima gli atomi e le molecole della materia, in tutti i suoi stati di aggregazione; la temperatura di un corpo misura il grado di agitazione delle particelle che lo compongono, mentre il calore è una forma di energia, che ha la tendenza a trasferirsi dai corpi a temperatura maggiore a uno a temperatura minore.
CONCETTI DI TEMPERATURA E CALORE
Il calore e la temperatura sono concetti familiari che nell’uso comune vengono spesso utilizzati come sinonimi per indicare la sensazione di freddo e caldo procurata da un corpo.
La distinzione tra un corpo caldo e un corpo freddo è legata alla sensazione che ci procura il contatto con il corpo o la sua vicinanza.
Tuttavia, il calore e la temperatura sono due proprietà ben definite, anche se entrambe in stretta relazione con la struttura della materia.
La materia è costituita da particelle indivisibili: atomi e molecole sono le più piccole unità che costituiscono le sostanze e ne conservano le proprietà.
Mentre nei solidi le particelle costituenti possono oscillare intorno a posizioni fisse, nei liquidi e nei gas acquistano una libertà di movimento via via maggiore: sono cioè animate da un moto caotico detto moto di agitazione termica.
La temperatura di un corpo rappresenta l’indice del grado di agitazione delle sue particelle; avvicinando due corpi a temperature diverse si ha u trasferimento dal più caldo al più freddo.
MISURA DELLA TEMPERATURA
La temperatura è una grandezza fisica che definisce il grado di agitazione termica delle particelle costituenti i corpi e la sua misura viene effettuata per mezzo di strumenti detti termometri. 
Il termometro di uso più comune è il termometro clinico, formato da un bulbo di vetro sormontato da un tubo sormontato da un tubo sottile che contiene mercurio. Mettendo il termometro a contatto con un corpo o con un ambiente più caldo, si scaldano sia il vetro che il mercurio.
Il mercurio si dilata e sale nel tubo, indicando il valore della temperatura su una scala graduata. Il termometro è un trasduttore a livello, cioè fornisce un’indicazione della temperatura del mercurio mediante la misura del livello di un liquido.
LE SCALE TERMOMETRICHE
La scala del termometro viene costruita fissando opportune temperature di riferimento e un’unità di misura. Le scale maggiormente usate sono la scala CELSIUS e la scala KELVIN.
La scala celsius, detta anche scala centigrada, è stata introdotta dall’astronomo e matematico svedese Anders Celsius.
In questa scala si assegna il valore 0 alla temperatura del ghiaccio fondente e il valore 100 alla temperatura dell’acqua bollente. L’intervallo fra queste due temperature è suddiviso in 100 parti, ognuna delle quali è detta grado Celsius o grado centigrado (simbolo C°).
Nel Sistema Internazionale però è usata la scala Kelvin introdotta appunto dal fisico scozzese William Thomson, detto Lord Kelvin.
Nella scala Kelvin è assegnato il valore 273,15 alla temperatura del ghiaccio fondente e il valore 373,15 alla temperatura dell’acqua bollente. Anche l’intervallo fra queste due temperature è suddiviso in 100 parti uguali ed ogni parte è chiamata grado kelvin (simbolo K).
LA MISURA DEL CALORE
Poiché si tratta di una forma di energia, il calore viene misurato nel Sistema Internazionale in Joule (simbolo J).
Per lungo tempo però è stata usata come unità di misura del calore, la caloria (simbolo cal: 1cal= 4,1855 J.
Lo strumento per misurare le quantità di calore cedute e assorbite da un corpo o da una sostanza è il Calorimetro.
IL CALORE SPECIFICO
Quando si fornisce calore ad un corpo, l’aumento di temperatura che ne consegue dipende dalla massa e dalla natura del corpo stesso, ovvero dal materiale di cui è costituito. Si definisce a questo proposito il calore specifico di una sostanza(e si indica con c) la quantità di calore da fornire all’unità di massa si una determinata sostanza per innalzare la sua temperatura a 1C°.
Il calore specifico di una sostanza varia leggermente con la temperatura ed è caratteristico di ogni sostanza.
La sostanza che possiede il calore specifico più elevate è l’acqua.
Il prodotto del calore specifico di un corpo e della sua massa è detta capacità termica del corpo e si indica generalmente con C.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra calore e temperatura?
- Come si misura la temperatura?
- Quali sono le scale termometriche più comuni?
- Come si misura il calore?
- Cos'è il calore specifico e come varia?
La temperatura misura il grado di agitazione delle particelle di un corpo, mentre il calore è una forma di energia che si trasferisce da corpi a temperatura maggiore a quelli a temperatura minore.
La temperatura si misura con strumenti chiamati termometri, che utilizzano il mercurio per indicare il valore della temperatura su una scala graduata.
Le scale termometriche più comuni sono la scala Celsius, che assegna 0°C al ghiaccio fondente e 100°C all'acqua bollente, e la scala Kelvin, che assegna 273,15 K al ghiaccio fondente e 373,15 K all'acqua bollente.
Il calore si misura in Joule nel Sistema Internazionale, ma storicamente è stata usata anche la caloria. Lo strumento per misurare il calore è il calorimetro.
Il calore specifico è la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di un'unità di massa di una sostanza di 1°C. Varia leggermente con la temperatura ed è caratteristico di ogni sostanza.
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