Calore
Il calore è un trasferimento di energia termica causato da una differenza di temperatura. Questa differenza di temperatura è anche chiamata gradiente di temperatura. Poiché il calore è un movimento di energia, si misura nelle stesse unità dell’energia: joule (J). Si dovrebbe anche notare che il lavoro e il calore sono strettamente correlati (vedi calore vs lavoro per maggiori informazioni).
Nota:
- Calore e temperatura non sono la stessa cosa. Per una spiegazione sul perché, visita calore vs temperatura.
La seconda legge della termodinamica dimostra che il calore fluirà sempre spontaneamente da temperature più alte a temperature più basse. Questo flusso di energia può essere sfruttato da un motore termico per fare lavoro utile. Le pompe di calore possono anche forzare l’energia termica a fluire all’indietro (dal freddo al caldo), ma queste richiedono un input di energia.
Metodi di trasferimento del calore
Ci sono tre meccanismi di trasferimento del calore:
- La conduzione avviene tra oggetti che si toccano. Le collisioni tra piccole particelle permettono alle particelle che si muovono velocemente, o che vibrano, di dare una parte della loro energia cinetica microscopica alle particelle più lente.
- La convezione è il trasferimento di calore causato da fluidi in movimento. In un fluido, le particelle possono mescolarsi, muoversi più velocemente e diffondersi, distribuendo così la loro energia termica. L’aria calda che esce da una bocchetta di riscaldamento per fluire in una stanza fredda è un esempio di convezione.
- La radiazione avviene senza il movimento della materia. La radiazione termica è fatta di onde elettromagnetiche emesse da particelle in movimento. Queste onde possono anche essere assorbite dai materiali. I forni a microonde funzionano per radiazione e l’intera superficie della Terra è riscaldata dalla radiazione solare del sole.
Vedi i meccanismi di trasferimento del calore per informazioni generali su come si muove il calore.
Per ulteriori letture
- Calore contro temperatura
- Equilibrio termico
- Seconda legge della termodinamica
- Conduzione
- Convezione
- Radiazione
- O esplorare una pagina casuale
- Wikimedia Commons. (30 luglio 2015). Aerogel . Disponibile: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Aerogel_matches.jpg
- R. Chabay e B. Sherwood, “Fundamental Limitations on Efficiency,” in Matter & Interactions, 3rd ed., Hoboken, NJ: Wiley, 2011, ch.13, sec.7, pp. 534
- Hyperphysics, Heat Transfer , Disponibile: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heatra.html
- R. Chabay e B. Sherwood, “Energy and Momentum in Radiation,” in Matter & Interactions, 3rd ed., Hoboken, NJ: Wiley, 2011, ch.24, sec.5, pp. 1002-1003