Il calore

perchè è importante il calore e in cosa consiste

Il nome calore è dato all’energia quando essa viene trasferita mediante uno dei processi di conduzione, convenzione e irraggiamento. All’energia si dà il nome di lavoro quando essa viene trasferita mediante un processo meccanico. Un sistema non può contenere né calore né lavoro, può solo contenere energia ricevuta in vari modi. Non tutto il calore trasferito ad un sistema va in energia termica, una parte di esso può essere imprigionato sotto forma di energia chimica.
Il I Principio della Termodinamica è:
L + Q = DE, è il principio di conservazione dell’energia interna di un sistema.
Capacità Termica o Calore Specifico: se un sistema riceve una quantità di calore Q in modo che la sua temperatura cresca di una piccola quantità Dq, il rapporto Q/Dq è detto Capacità termica del sistema. La caloria (cal) è la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di un grammo di acqua da 14,5 C a 15,5 C. La chilocaloria (kcal) è riferita ad un chilogrammo di acqua.

Calore latente

Calore Latente: tutte le sostanze possono esistere in tre diverse fasi: solida, liquida e gassosa. La transizione da una fase all’altra è contrassegnata da un brusco aumento dell’energia interna. La quantità di calore richiesta per trasformare una sostanza dalla fase solida alla fase liquida, a temperatura e pressione costanti, è detta Calore Latente di fusione; il cambiamento di fase liquido >> vapore è detto Calore Latente di Evaporazione; il cambiamento di fase solido >> vapore è detto Calore Latente di Sublimazione.

L’ipotalamo è sensibile alle variazioni di temperatura del sangue che l’attraversa e controlla le ghiandole sudoripare. Quando l’ipotalamo rileva un aumento di temperatura del sangue, fa aumentare l’emissione di sudore e l’evaporazione del sudore da parte della pelle richiede un’adeguata fornitura di calore latente, che proviene dal corpo, che viene così raffreddato. Quando la superficie del corpo si raffredda l’ipotalamo registra una riduzione di temperatura del sangue e fa ridurre l’emissione di sudore.

La Conduzione del calore è un meccanismo di trasferimento di energia, nei solidi, nei liquidi e nei gas; il trasferimento non implica alcun spostamento di materia, dipende dall’esistenza di una differenza di temperatura tra due punti vicini.
Nei metalli, che sono ottimi conduttori del calore, il trasporto di energia è effettuato da elettroni liberi, così come la conduzione dell’elettricità. Nei materiali isolanti il trasferimento è più complicato e dipende dalle vibrazioni molecolari.

In un fluido ha luogo un trasferimento di calore per convenzione quando è il fluido stesso che si muove. Le perdite di calore di un solido immerso in un fluido si distinguono in due casi.
Nella convenzione naturale il moto del fluido è dovuto alla presenza del corpo caldo. Quando la temperatura del fluido vicino al corpo cresce, la sua densità diminuisce ed il fluido si muove verso l’alto, sostituito da altro fluido che sta muovendosi verso il basso.
Nella convenzione forzata il moto del fluido rispetto al corpo caldo è mantenuto da un agente esterno.

Ogni corpo emette energia sotto forma di radiazione elettromagnetica. Due corpi scambiano fra loro energia, sotto forma di calore irradiato: radiazione termica o infrarossa, finché le due temperature si eguagliano, anche quando non vi è alcuna possibilità di conduzione o convenzione.
L’emissione di radiazione da parte di un corpo ha luogo anche se non esiste alcuna differenza di temperatura fra il corpo e l’ambiente. Se la differenza non esiste il copro assorbe tanta energia quanta ne emette e non si osserva alcuna variazione di temperatura.

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