Temperatura e calore

Abbiamo visto precedentemente (in questo articolo) la materia e quanto la temperatura sia importante per essa. La temperatura e il calore sono due concetti fondamentali in chimica. Tuttavia, nella vita di tutti i giorni, spesso non riusciamo a fare una distinzione tra l’uno e l’altro. Per questo oggi andremo a vedere cos’è la temperatura e che cos’è il calore e come misurare l’uno e l’altro.

Cos’è la temperatura

La temperatura è una proprietà del corpo, con la quale si misura il grado di agitazione delle sue molecole e la loro velocità media.

Essa cambia dando o togliendo calore al corpo.

Cos’è il calore

Il calore è un’energia e non una proprietà del corpo. Se a una materia imprimiamo un’energia (calore) questa aumenterà l’agitazione termica e, quindi, il calore.

Differenza tra temperatura e calore

La differenza tra temperatura e calore sta proprio nelle loro definizioni appena lette.

Proviamo a fare un esempio: se mettiamo due quantità di acqua identiche alla stessa temperatura sul fuoco e diamo loro la stessa quantità di calore, esse raggiungeranno contemporaneamente le stesse temperature.

Se, invece, mettiamo due quantità differenti alle quali diamo la stessa quantità di calore, dopo cinque minuti avranno raggiunto due temperature differenti.

Possiamo, quindi, dire che il calore serve per scaldare un corpo, il quale cambierà la propria temperatura.

Energia termica

Con energia termica si indica la quantità di calore posseduta da un corpo. Essa è una proprietà del corpo e rappresenta il valore dell’energia in movimento di ogni singola particella del corpo.

L’energia termica è strettamente correlata alla temperatura del corpo. Maggiore è la temperatura del corpo maggiore sarà anche l’energia termica. L’energia termica, inoltre, dipende anche dalle dimensioni del corpo, dalla massa e, soprattutto, dal materiale con il quale è fatto il corpo in questione.

Calore specifico

Prendendo due corpi fatti con materiali diversi, ma con lo stesso identico volume e massa, alla stessa temperatura e scaldati con la stessa quantità di calore, potremo osservare come i due corpi reagiscano in maniera diversi. Ad esempio, uno potrebbe sciogliersi prima rispetto a un altro.

Questo perché ogni materiale ha una capacità diversa di immagazzinare il calore all’interno del corpo. Questa caratteristica è detta calore specifico.

“Il calore specifico di un materiale è la quantità di calore necessaria per innalzare di un grado la temperatura di un grammo della sostanza considerata”.

Misura della temperatura

Per misurare la temperatura di un corpo abbiamo bisogno di uno speciale strumento chiamato termometro.

Il termometro funziona grazie alla dilatazione termica, ovvero considerando l’agitazione termica di un corpo nel momento in cui questo viene scaldato e quindi aumenta la sua temperatura.

Prendi il termometro che usi quando hai la febbre. Quasi tutti i termometri sono fatti allo stesso modo. Essi sono costituiti da un contenitore di vetro, all’interno del quale si trova un’ampollina collegata a un tubicino lungo. All’interno dell’ampollina si trova un liquido il quale riceve l’energia termica dal corpo e sale nel tubicino, fino a raggiungere la stessa temperatura del corpo preso in considerazione. In passato all’interno dell’ampollina c’era il mercurio. Oggi questo liquido è stato sostituito con il gallio, poiché tossico.

Esistono tre scale di misura della temperatura:

• Celsius: la scala Celsius è quella che utilizziamo noi.
• Fahrenheit: viene utilizzata negli Stati Uniti, nelle isole Cayman e in Liberia.
• Kelvin: è la più precisa e quella utilizzata come misura fondamentale nel Sistema Internazionale.