L’energia termica passa dal caldo al freddo — Fisica, 11–13 anni
Le differenze di temperatura fanno diffondere l’energia termica finché gli oggetti e l’ambiente raggiungono temperature più simili.
Dal caldo al freddo
L’energia termica si sposta quando due oggetti hanno temperature diverse. Passa naturalmente dall’oggetto più caldo a quello più freddo, non al contrario. Una tazza calda scalda le mani, mentre un cubetto di ghiaccio raffredda una bevanda, finché la differenza di temperatura diminuisce.
Perché una bevanda si raffredda?
Bisognava spiegare perché il cibo caldo si raffredda e perché le case perdono calore in inverno. L’idea fondamentale è che la temperatura non è una sostanza che scappa: le particelle in movimento trasferiscono energia per contatto, attraverso fluidi in movimento o per irraggiamento. L’isolamento rallenta questi trasferimenti.
Un cucchiaio di metallo nella minestra
Metti un cucchiaio di metallo nella minestra a 80 °C, lasciando fuori il manico. Prima, l’estremità nella minestra riceve energia dal liquido caldo. Poi l’energia attraversa il metallo verso le parti più fredde del cucchiaio. Infine il manico si scalda; toglierlo o usare un cucchiaio di legno riduce il trasferimento alla mano.
Il freddo non entra negli oggetti
È ragionevole dire che l’aria fredda entra in una bevanda, perché spesso parliamo del freddo come se fosse una cosa. In fisica, l’energia termica esce dalla bevanda più calda e passa all’ambiente più freddo. Un frigorifero non crea il freddo: toglie energia termica dal suo interno.
Mantenere calde le case
Il trasferimento termico spiega cappotti, guanti da forno, doppi vetri e isolamento delle pareti. La lana e l’aria intrappolata rallentano la perdita di energia dal corpo, mentre una pentola di metallo trasferisce rapidamente energia al cibo. Gli ingegneri scelgono i materiali in base al fatto che vogliano far passare il calore velocemente o lentamente.
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