Differenza tra calore e temperatura
Qual è la differenza, spiegata in modo semplice, tra calore e temperatura?
Anche se nella vita quotidiana calore e temperatura vengono spesso confusi, sono in realtà due cose ben distinte.
Detto in modo semplicistico, la temperatura è una grandezza fisica che ci dice quanto un corpo è caldo o freddo.
Il calore è invece una forma di energia che viene scambiata tra corpi a differente temperatura; il calore passa spontaneamente dal corpo caldo al corpo freddo: il corpo caldo si raffredda mentre il corpo freddo si riscalda sino a quando raggiungono la stessa temperatura (temperatura di equilibrio).
Differenza tra calore e temperatura: alcuni esempi
Per giungere in maniera intuitiva a chiarire i concetti di calore e temperatura e le loro differenze, ci riferiamo a un caso comune della nostra vita quotidiana.
Supponiamo di riscaldare su una fiamma di un fornello a gas una grossa pentola riempita d'acqua e un cucchiaino d'acciaio, mantenendo sempre costante l'intensità della fiamma.
Poiché l'intensità della fiamma è costante, la quantità di calore che forniamo è proporzionale al tempo durante il quale l'acqua e il cucchiaino rimangono sul fuoco.
In pochi secondi, quindi fornendo poco calore, il cucchiaino diventerà rovente e raggiungerà una temperatura elevata.
Quando scaldiamo l'acqua contenuta nella pentola occorre invece parecchio tempo, e quindi molto calore, perché essa raggiunga la temperatura di ebollizione, ben più bassa di quella del cucchiaino.
Nel primo caso, con poco calore, il cucchiaino raggiunge una temperatura elevata; nel secondo caso, con molto calore, l'acqua raggiunge una temperatura più bassa.
Facciamo ora un'altra prova e scaldiamo prima un pentolino d'acqua e poi una pentola anch'essa piena d'acqua.
Misuriamo il tempo che l'uno e l'altro recipiente impiegano affinché l'acqua in essi contenuta raggiunga la temperatura di ebollizione di 100°C.
È facile verificare che l'acqua del pentolino bolle molto prima, quindi per portarla alla temperatura di ebollizione occorre, a parità di fiamma, meno calore.
Da questi due semplici esperimenti possiamo intuire che:
1) calore e temperatura sono due cose diverse dato che in alcuni casi due corpi assumendo la stessa quantità di calore raggiungono differenti temperature (caso del cucchiaino e della pentola) mentre in altri casi raggiungono la stessa temperatura assumendo quantità di calore diverse (caso dell'acqua contenuta nel pentolino e nella pentola);
2) le quantità di calore occorrente a far variare la temperatura di un corpo dipende sia dalla massa (occorre più calore per i corpi di massa maggiore: caso dei due recipienti d'acqua) sia dal materiale di cui sono fatti i corpi (alcuni si scaldano più in fretta, altri meno: caso della pentola d'acqua e del cucchiaino).
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