Temperatura vs. Calore. Quale dei due siamo in grado di sentire?

Pubblicato su 21 Aprile 2018 | Da Costanza Polastri | Chimica, Fisica

Se tocco il legno del tavolo lo percepisco caldo, se invece tocco il metallo del termosifone lo percepisco freddo. Sia il legno che il termosifone, tuttavia, hanno la stessa identica temperatura, ovvero quella della stanza in cui mi trovo.
Come mai allora noi le sentiamo così diverse?

Per prima cosa, dobbiamo definire due grandezze che in fisica sono molto diverse, ma vengono spesso confuse: la temperatura e il calore.

La temperatura T

La temperatura è una proprietà di un corpo o di un sistema, e per convenzione le temperature dei sistemi vengono confrontate con temperature standard, che si è scoperto essere sempre uguali, come il punto di ebollizione dell’acqua alla pressione di 1 atm o il cosidetto zero assoluto, la temperatura più bassa possibile.

Gli scienziati la misurano in gradi Kelvin (la scala di temperatura del Sistema Internazionale, che prevede che lo 0 sia la più bassa temperatura possibile, lo zero assoluto che nominavo prima, e che perciò tutte le temperature siano positive) ma esistono anche altre scale usate comunemente, per esempio la scala Celsius (quella usata da noi europei comunemente, quando diciamo “fuori ci sono 20 gradi” intendiamo 20 gradi Celsius) oppure la scala Farenheit (usata negli USA).

Per convenzione, diciamo che i sistemi con temperatura più bassa tendono ad assorbire energia, mentre quelli con temperatura alta tendono a cederla.

Un momento… energia? Energia di che forma?
Ecco che abbiamo bisogno di definire il calore.

Il calore Q

Il calore è una forma di energia che viene scambiata fra corpi di diversa temperatura.

Se due corpi a temperatura diversa sono nella condizione di scambiare calore (ossia sono messi a contatto fra loro) e lasciati a sé stessi, il calore fluirà naturalmente dal corpo più caldo al corpo più freddo, fin quando i due non saranno alla stessa temperatura.

Quanto velocemente il calore viene scambiato dipende dalla differenza di temperatura, dal materiale di cui sono fatti i corpi e da quanta superficie di contatto c’è fra i due (e questa informazione è fondamentale per rispondere alla domanda iniziale).

Il metallo del termosifone è come se “rubasse” al nostro corpo più calore, perché il materiale di cui è fatto tende a farlo, mentre nel caso del legno del tavolo siamo noi che “rubiamo” calore perchè la pelle umana e il legno interagiscono in questo modo.

Per riassumere: quando tocchiamo un oggetto noi non ne percepiamo la temperatura, siamo solo in grado di confrontarlo con il nostro corpo. Un oggetto che sentiamo freddo è solo “più freddo di noi” e ci sta “rubando” calore, mentre per un oggetto che sentiamo caldo vale l’opposto.

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