Entrambi sono legati al moto di agitazione termica che anima gli atomi e le molecole della materia, in tutti i suoi stati di aggregazione; la temperatura di un corpo misura il grado di agitazione delle particelle che lo compongono, mentre il calore è una forma di energia, che ha la tendenza a trasferirsi dai corpi a temperatura maggiore a uno a temperatura minore.

CONCETTI DI TEMPERATURA E CALORE

Il calore e la temperatura sono concetti familiari che nell’uso comune vengono spesso utilizzati come sinonimi per indicare la sensazione di freddo e caldo procurata da un corpo.

La distinzione tra un corpo caldo e un corpo freddo è legata alla sensazione che ci procura il contatto con il corpo o la sua vicinanza.

Tuttavia, il calore e la temperatura sono due proprietà ben definite, anche se entrambe in stretta relazione con la struttura della materia.

La materia è costituita da particelle indivisibili: atomi e molecole sono le più piccole unità che costituiscono le sostanze e ne conservano le proprietà.

Mentre nei solidi le particelle costituenti possono oscillare intorno a posizioni fisse, nei liquidi e nei gas acquistano una libertà di movimento via via maggiore: sono cioè animate da un moto caotico detto moto di agitazione termica.

La temperatura di un corpo rappresenta l’indice del grado di agitazione delle sue particelle; avvicinando due corpi a temperature diverse si ha u trasferimento dal più caldo al più freddo. Questo trasferimento di energia viene detto Calore o energia termica. Il calore è un’energia in transito, che ha cioè la tendenza di passare da un corpo a un altro. La trasmissione del calore avviene spontaneamente solo da un corpo a temperatura maggiore verso un corpo a temperatura minore.

MISURA DELLA TEMPERATURA

La temperatura è una grandezza fisica che definisce il grado di agitazione termica delle particelle costituenti i corpi e la sua misura viene effettuata per mezzo di strumenti detti termometri. Il termometro di uso più comune è il

termometro clinico, formato da un bulbo di vetro sormontato da un tubo sormontato da un tubo sottile che contiene mercurio. Mettendo il termometro a contatto con un corpo o con un ambiente più caldo, si scaldano sia il vetro che il mercurio.

Il mercurio si dilata e sale nel tubo, indicando il valore della temperatura su una scala graduata. Il termometro è un trasduttore a livello, cioè fornisce un’indicazione della temperatura del mercurio mediante la misura del livello di un liquido.

LE SCALE TERMOMETRICHE

La scala del termometro viene costruita fissando opportune temperature di riferimento e un’unità di misura. Le scale maggiormente usate sono la scala CELSIUS e la scala KELVIN.

La scala celsius, detta anche scala centigrada, è stata introdotta dall’astronomo e matematico svedese Anders Celsius.

In questa scala si assegna il valore 0 alla temperatura del ghiaccio fondente e il valore 100 alla temperatura dell’acqua bollente. L’intervallo fra queste due temperature è suddiviso in 100 parti, ognuna delle quali è detta grado Celsius o grado centigrado (simbolo C°).

Nel Sistema Internazionale però è usata la scala Kelvin introdotta appunto dal fisico scozzese William Thomson, detto Lord Kelvin.

Nella scala Kelvin è assegnato il valore 273,15 alla temperatura del ghiaccio fondente e il valore 373,15 alla temperatura dell’acqua bollente. Anche l’intervallo fra queste due temperature è suddiviso in 100 parti uguali ed ogni parte è chiamata grado kelvin (simbolo K).

LA MISURA DEL CALORE

Poiché si tratta di una forma di energia, il calore viene misurato nel Sistema Internazionale in Joule (simbolo J).

Per lungo tempo però è stata usata come unità di misura del calore, la caloria (simbolo cal: 1cal= 4,1855 J.

Lo strumento per misurare le quantità di calore cedute e assorbite da un corpo o da una sostanza è il Calorimetro.