Il fissaidee

Per raggiungere la stessa temperatura due corpi posti a contatto devono potersi scambiare qualcosa, per quanto magari non si osservi alcun effetto meccanico: chiameremo questo “qualcosa” calore.  

Anche se non sappiamo ancora che cosa veramente sia, qualche semplice esperimento come quello dell’irraggiamento di due cubetti che abbiamo visto nel filmato ci fa capire che il calore necessario per far variare di \( ΔT \) la temperatura di un corpo di massa \( m \) è diversa a seconda del materiale considerato. Possiamo infatti scrivere: 

\( Q=c mΔT \) 

dove \( c \), detto calore specifico del materiale, è la quantità di calore necessaria per innalzare di un grado una massa unitaria del materiale considerato. 

L’unità di misura di  \( c \) dipenderà naturalmente da quella con cui misuriamo il calore: per ora, misuriamolo con una nuova unità che diremo caloria (“cal”). Così facendo, nel Sistema Internazionale  \( c \) si misura in cal/(kg°C), anche se è più frequente usare i grammi come unità di massa, perché in queste unità il calore specifico dell’acqua a temperatura ambiente è proprio pari a 1 cal/(g°C). 

Mentre nel caso di solidi e liquidi non c’è sostanzialmente alcun problema a parlare di “un” calore specifico, nel caso dei gas le cose cambiano notevolmente, come vedremo, a seconda delle condizioni in cui lo misuriamo, per esempio tenendo costante il volume o la pressione del gas.    

Il prodotto del calore specifico per la massa del corpo è detto capacità termica. È importante non confondere la capacità termica, che esprime di quanto calore ha bisogno un certo corpo per riscaldarsi, con la conducibilità termica, che invece esprime quanto in fretta un corpo può ricevere o fornire calore. È per la sua maggiore conducibilità termica che un cubetto di metallo estratto dal frigorifero sembra più freddo di uno di polistirolo di ugual massa (semplicemente perché vi raffredda più in fretta la mano!)