Il calore è inteso dal transito di energia tra i corpi e può essere misurato in calorie (cal) o joule (j). La temperatura è misurata in gradi Celsius (ºC), Fahrenheit (ºF) o Kelvin (K) ed è correlata al livello di agitazione delle molecole.
Questi sono due concetti della termologia, un'area della fisica. In essa il concetto di calore rappresenta l'energia termica, la capacità di un corpo, di temperatura più alta, di trasmettere parte di quell'energia ad altri, di temperatura più bassa.
Mentre il concetto di temperatura, propriamente, rappresenta l'agitazione delle molecole o degli atomi di una sostanza. Più caldo, maggiore è il movimento di atomi e molecole, più freddo, minore è questo movimento.
| Calore | Temperatura | |
| Caratteristiche | Transito di energia cinetica molecolare da corpi più caldi a corpi più freddi. | Livello di agitazione delle molecole e degli atomi in relazione allo stato termico. |
| Come si misura? | Calcolo sul transito di energia termica tra corpi o sistemi. | I termometri misurano la temperatura generata dal movimento di molecole e atomi. |
| unità di misura |
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Quando qualcuno dice "ha caldo", è un errore. Nessuno e niente può possedere il calore. Il calore non è posseduto o immagazzinato, ciò che la persona intende si riferisce a una sensazione termica legata all'alta temperatura dell'ambiente.
Cos'è il calore?
Per calore si intende il trasferimento di energia da un sistema o corpo più caldo a uno più freddo. I corpi tendono all'equilibrio termico. Cioè, quando due o più corpi hanno temperature diverse, questa temperatura tende ad equalizzarsi e bilanciarsi.
Per questo, il corpo a temperatura più alta dà energia a quello a temperatura più bassa. In questo modo i due corpi tendono a raggiungere la stessa temperatura, entrando in equilibrio termico.
Il calore può viaggiare per conduzione, convezione o irraggiamento. I primi due richiedono il contatto fisico tra i corpi, il secondo agisce attraverso la propagazione del calore per onde elettromagnetiche, senza necessità di contatto.
- Guida. Quando riscaldiamo la punta di una sbarra di ferro, il calore viene condotto e, in breve tempo, l'intera sbarra si scalderà.
- Convezione. Una pentola d'acqua sul fornello crea zone di convezione, l'acqua più calda sale creando movimento, riscaldando tutto il liquido.
- Irradiazione. Il Sole, anche senza essere in contatto con la Terra, irradia calore sotto forma di onde elettromagnetiche. Queste onde viaggiano attraverso lo spazio e sono responsabili della temperatura del pianeta.
Il trasferimento di energia termica può essere misurato in Joule (J) o calorie (cal). Ogni caloria rappresenta 4,1868 Joule di energia (1cal = 4,1868 J).
Queste stesse misure si trovano negli alimenti e rappresentano la quantità di energia che hanno quando li mangiamo.
Cos'è la temperatura?
La temperatura è un concetto fisico che determina l'energia (cinetica) delle molecole. Questa energia ha un'influenza sullo stato termico di un corpo (o sistema).
All'interno di un sistema, maggiore è l'energia cinetica delle molecole, maggiore è la sua temperatura. Lo stesso vale per il contrario: minore è il movimento delle molecole, più freddo è il sistema.
Di solito viene utilizzato un termometro per misurare la temperatura. I termometri contengono mercurio e il suo grado di espansione fa sì che il livello indichi la temperatura.
Questi valori possono essere presentati in tre diverse scale: Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Queste misurazioni si basano sul punto di fusione (0 °C) e sul punto di ebollizione (100 °C) dell'acqua. Pertanto, 0 °C = 32 °F = 273K e 100 °C = 212 °F = 373K.
Formule per convertire le scale di temperatura:
- Kelvin in Celsius: K - 273 = °C (es: 373K = 100°C / 373 - 273 = 100)
- Da Fahrenheit a Celsius: °F - 32: 1.8 = °C (es: 95°F = 35°C / (95 - 32): 1,8 = 63: 1,8 = 35)
Calore e temperatura in fisica
L'area della Fisica che studia le relazioni tra l'energia termica si chiama Termologia.
Calcola il transito di energia termica tra i sistemi e la temperatura necessaria per cambiare lo stato di ciascuna sostanza.
La termologia utilizza i concetti di calore e temperatura come base di varie relazioni termiche. Per esempio:
- calore specifico
- calore sensibile
- Calore latente
- capacità termica
- equilibrio termico
- Guida
- Convezione
- Irradiazione
- flusso di calore
- Caloria
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- Effetto serra e riscaldamento globale
- Clima e meteo
