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Per infondere calore in un oggetto, per esempio una sbarra di ferro, ci sono molti modi.
Ricordando che vogliamo accrescere il movimento delle sue molecole, potremmo scaldare la sbarra battendola ripetutamente e con forza con un pesante martello o strofinandola fortemente, ad esempio con una lima affilata; ma il modo piú semplice è quello di metterla in contatto con altre molecole che siano in rapido movimento, ad esempio buttandola nel fuoco.Poi, se immergiamo il ferro rovente in acqua fredda, lo raffreddiamo rapidamente.
Quando le molecole in un oggetto si muovono piú rapidamente, si suole dire che la temperatura è salita. Il fatto è che il calore si diffonde ogniqualvolta c'è una differenza di temperatura e si trasmette dall'oggetto piú caldo al piú freddo. Possiamo facilmente sentire il passaggio del calore se tocchiamo un calorifero caldo o una bottiglia di latte freddo; nel primo caso sentiamo che il calore si trasmette dal calorifero alla nostra mano e nel secondo dalla mano alla bottiglia. Potremmo pensare che sia il freddo della bottiglia a trasmettersi nella nostra mano, ma in realtà è il calore, cioè energia, che fluisce; se teniamo in mano la bottiglia a lungo, essa raggiungerà la stessa temperatura della nostra mano.
La trasmissione del calore è il risultato di una speciale proprietà delle molecole. Esse non possono conservare per sé l'energia, ma devono condividerla con le molecole vicine. Le molecole ricche di energia di un ferro incandescente che venga immerso in acqua fredda trasmettono la loro energia alle molecole di acqua e le fanno muovere così rapidamente che alcune di esse sfuggono sotto forma di vapore.
Per questa proprietà delle molecole due oggetti, uno caldo e uno freddo, tenuti uniti per un periodo sufficiente, raggiungono alla fine una uguale temperatura. Quando mettiamo in bocca il termometro dobbiamo
aspettare almeno un minuto prima che indichi la temperatura giusta; durante questo intervallo il calore si trasmette da noi al termometro, ma una volta che esso si trova alla temperatura del nostro corpo non vi è piú trasmissione di calore.
I terntontetri piú esatti hanno un filamento di platino e misurano il valore della resistenza elettrica del filo di platino quando una piccola corrente lo attraversa.
Per ragioni di ordine internazionale e scientifico si definisce gradi 0 la temperatura del ghiaccio fondente
o gradi 100 quella dell'acqua bollente a pressione normale. L'intervallo fra queste due temperature, 0° e 100°, viene diviso in 100 parti eguali e la scala di lettura risultante viene chiamata di Celsius o termometro centigrado ("C). Con gli stessi termometri si possono leggere anche le temperature sotto lo 0° e sopra i 100°. Ecco alcune importanti temperature secondo la scala di Celsius:
-73,6°C la piú bassa temp. registrata (Polo Sud)
-60,0°C la piú bassa temp. registrata (USA)
-38,9 "C il mercurio solido fonde
0,0 °C il ghiaccio puro fonde a pressione normale
36,9 °C temperatura del corpo umano
56,6 "C la piú alta temp. registrata all'ombra (USA)
100,0 °C l'acqua pura bolle (a pressione normale)
Queste sono temperature normalmente riscontrabili. Nell'universo, tuttavia, c'è una gamma di temperature molto maggiore, fra i -270 °C e i 10 miliardi di gradi circa. Ecco alcuni esempi:
-270°C zone piú fredde dello spazio
1000 °C parte superiore dell'atmosfera
6000°C superficie del Sole
20.000.000 °C interno del Sole
100.000.000'C bomba all'idrogeno.
Scale termometriche
I paesi anglosassoni usano, nelle misurazioni correnti, la scala Fahrenheit (ove il punto di congelamento è 32 °F
o quello di ebollizione 212 °F,), ma nel campo delle misurazioni scientifiche si è generalizzato ovunque l'uso della scala di Celsius, o dei centigradi -
o del resto dal 1962 anche la Gran Bretagna ha adottato ufficialmente i gradi Celsius.
Per soddisfare un'eventuale curiosità, indichiamo qui il sistema atto a convertire i Fahrenheit in Centigradi:
dal numero dei "F occorre togliere 32 e poi moltiplicare il risultato per 5/9 (ad esempio, 68 °F corrispondono a 20 °C, e infatti 68 - 32 = 36, che moltiplicato per 5/9 dà, appunto, 20).
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Sopra: un iceberg: in natura si hanno temperature molto fredde -10* C come nei ghiacciai e negli iceberg.
Sotto: in natura a centro della Terra le temperature sono molto alte; in foto lava che erompe da un vulcano.
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