Equilibrio termico particelle in movimento

Equilibrio termico e particelle in movimento

Equilibrio termico

Il metodo più comune per aumentare la temperatura di un corpo è quello di scaldarlo ponendolo a contatto con un altro corpo che abbia una temperatura maggiore: in queste condizioni dal corpo a temperatura maggiore si trasferisce qualcosa, che chiamiamo calore, al corpo a temperatura minore. Questo passaggio di calore fa aumentare la temperatura del corpo più freddo e diminuire quella del corpo più caldo (figura 2.6).

Dopo un certo intervallo di tempo, i due corpi raggiungono la stessa temperatura e si trovano in una situazione chiamata equilibrio termico. Possiamo affermare che tra due corpi in equilibrio termico non c’è passaggio di calore (figura 2.7).

Figura 2.6: Il corpo A, a temperatura maggiore, si raffredda mentre cede calore al corpo B, a temperatura minore, che si riscalda.

Figura 2.7: Al tempo x i corpi A e B hanno raggiunto l’equilibrio termico, cioè hanno la stessa temperatura.

Particelle in movimento

Come sappiamo già, ogni corpo è costituito da particelle che si muovono, ruotano e vibrano; possiamo quindi affermare che ogni corpo, anche se è fermo, possiede al suo interno una certa quantità di energia che corrisponde all’energia cinetica dovuta al movimento di tutte le particelle di cui è formato.

Si chiama energia termica la forma di energia che dipende dall’incessante movimento di tutte le particelle che costituiscono un corpo.

Per chiarire meglio il significato di questa grandezza della materia è utile riflettere su due situazioni diverse.

• Supponiamo di considerare due diverse quantità di acqua a uguale temperatura. La quantità che ha massa maggiore possiede maggiore energia termica, dato che è costituita da un maggior numero di particelle.
• Consideriamo due quantità uguali di acqua a temperatura diversa. L’acqua con la temperatura maggiore possiede maggiore energia termica, dato che la velocità media delle particelle che la costituiscono è maggiore.

Possiamo quindi concludere che l’energia termica di una sostanza è una grandezza che dipende sia dalla massa sia dalla temperatura e aumenta con l’aumentare di queste grandezze.