Il Calore: una forma di energia
La necessità di porre una base per l'inizio di questo studio ci ha spinti a confrontarci con il significato, con l'etimologia e con le origini della parola "Ri-scaldare" e ciò che ci ha restituito questo primo approfondimento, trattato in parte nello STEP #02 "Ri-scaldare": una storia sulle sue origini, è che la parola derivi dal termine "Caldo [...] che ha Calore".
Ma cosa è il calore e in che modo agisce sulla materia ?
Per spiegarlo sarà necessario ricorrere ad alcuni concetti parte della Fisica Tecnica, branca della Fisica applicata, annoverata tra le scienze applicate e comprendente la Termodinamica.
Il calore in Fisica è una grandezza definita come una forma di energia e in particolare come energia scambiata tra due sistemi tra cui sussiste una differenza di temperatura.
Fu James Prescott Joule che a metà 800 costruendo il sistema a noi noto come "Mulinello di Joule" scoprì cosa fosse effettivamente il calore.
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| Rappresentazione del "Mulinello di Joule" |
L'esperimento che fu da egli condotto aveva come obiettivo quello di riscaldare l'acqua contenuta in un contenitore adiabatico, ovvero che per costruzione non consentiva lo scambio e la dispersione di calore con il mondo esterno, attraverso il lavoro. Il mulinello di Joule era infatti un particolare tipo di calorimetro nel quale le palette del mulino, contenute all'interno del contenitore pieno d'acqua, erano soggette ad una coppia di forze dovuta alla caduta di due grossi pesi, liberi di muoversi sotto l'effetto dell'accelerazione di gravità. In questi termini la diminuzione dell'energia potenziale gravitazionale delle due masse che scendevano per la forza peso viene convertita in energia cinetica associata al moto delle pale del mulinello che è a sua volta, per via dell'attrito,era ceduta all'acqua dentro il contenitore .
Sapendo pertanto che il lavoro era un trasferimento di energia apparve chiaro come anche il calore potesse essere considerato una forma di energia a sua volta [1].
Questa scoperta gettò le basi per lo sviluppo della Termodinamica e dei noti quattro principi della Termodinamica che regolano gli scambi di energia (calore) tra il sistema e l'ambiente.
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