L’energia www.renatopatrignani.net 24/11/2018

Che cos’è L’energia (potenziale) è la capacità di un corpo di compiere un lavoro (energia cinetica). 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

Proprietà dell’energia l'energia è importante perché permette di svolgere un lavoro, cioè di impiegare forza per ottenere un risultato utile; l'energia ha molte forme e può trasformarsi da una forma all'altra, perciò possiamo utilizzarla nella forma che più ci serve; l'energia può passare da un oggetto all'altro, perciò possiamo utilizzarla nell'oggetto che più ci serve; spostandosi e trasformandosi, l'energia si conserva: l'energia non si crea né si distrugge; l'energia può essere immagazzinata: un elastico teso, un oggetto posto in alto hanno energia immagazzinata. 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

L'energia esiste in varie forme; ecco le principali: Forme dell’energia L'energia esiste in varie forme; ecco le principali: Energia termica Energia luminosa Energia nucleare Energia elettrica Energia eolica Energia chimica Energia muscolare Energia meccanica 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

Energia termica Energia termica calore = L'energia termica è la forma di energia posseduta da qualsiasi corpo che abbia una temperatura superiore allo zero assoluto (- 273°C) Essendo lo zero assoluto un limite teorico mai raggiungibile nella realtà, si può affermare che tutti i corpi possiedono una parte di energia termica, sebbene in quantità differenti. Energia termica calore = 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

La temperatura La temperatura è la quantità di calore (energia termica) posseduta da un corpo. 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

Le fonti naturali di calore Esistono due fonti naturali di calore: Il SOTTOSUOLO Il SOLE L’energia solare proviene dalla nostra stella, che ha una temperatura interna di 15 milioni di gradi e una temperatura di superficie di 5.700 gradi. L’energia geotermica deriva dal calore presente negli strati più profondi del nostro pianeta. 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

La produzione del calore Il calore si può produrre in tre modi: per trasformazione di energia per combustione per attrito 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

Trasformazioni dell’ energia L'energia, passando da una forma all'altra, si trasforma, almeno in parte, in energia termica (calore), ad esempio: quando un'auto frena, la sua energia di moto si trasforma in energia termica: infatti le ruote e la strada si scaldano; in una candela che brucia, l'energia chimica della cera si trasforma in energia termica e in energia luminosa; i raggi del sole scaldano: è energia luminosa che si trasforma in energia termica; in una lampadina, l'energia elettrica si trasforma in energia luminosa e in energia termica. 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

Combustione La combustione è una reazione chimica che avviene quando un combustibile (legname, carbone, metano, derivati del petrolio…) brucia (si ossida) e produce calore. La combustione avviene soltanto in presenza di ossigeno. È necessario anche un innesco che provochi l’accensione. 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

Attrito L’attrito è una forza che produce calore quando due superfici strisciano una sull’altra (strofinarsi le mani, battere le mani) o quando una superficie rotola sull’altra (le ruote dell’automobile sulla strada) 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

Propagazione del calore Il calore passa dal corpo più caldo a quello meno caldo in tre modi diversi: CONDUZIONE IRRAGGIAMENTO CONVEZIONE 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

La conduzione Per conduzione termica si intende la trasmissione di calore che avviene in un corpo (solido, liquido o aeriforme) dalle regioni a più alta temperatura verso quelle con temperatura minore per contatto (molecolare) diretto. Mettendo l'estremità di una sbarra metallica su una fiamma, dopo qualche tempo anche l'altra estremità si scalda, perché le molecole a contatto con la fiamma si scaldano e si muovono oscillando più velocemente, urtando con maggior energia le molecole vicine; queste, a loro volta, urtano quelle successive e così, a poco a poco, tutta la sbarra si riscalda, anche se ogni molecola resta ad occupare sempre la posizione originaria. Così, nella conduzione, non si ha spostamento di materia, ma solo trasmissione di urti molecolari e, con essi, di energia termica. 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

I conduttori Ci sono materiali nei quali il calore si trasmette facilmente da una molecola all’altra, mentre in altri materiali ciò avviene con difficoltà. Sono buoni conduttori di calore tutti i metalli, ma non tutti lo trasmettono ugualmente bene. Per esempio, il rame conduce il calore meglio del ferro. Sono cattivi conduttori del calore (e, quindi, termoisolanti) il vetro, il legno, il sughero. 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

Irraggiamento L'irraggiamento non prevede contatto diretto tra i corpi che si scambiano il calore e non necessita di un mezzo per propagarsi. Quindi è un fenomeno che interessa ogni stato di aggregazione della materia (solidi, liquidi, aeriformi) e avviene anche nel vuoto. Questo perché il trasferimento di calore, nell’irraggiamento, avviene sotto forma di onde elettromagnetiche. 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

Convezione Il fenomeno della convezione termica si ha quando un fluido, cioè un liquido (come l'acqua) o un aeriforme (aria), si scalda. Aumentando di temperatura, il fluido si espande (dilatazione termica), diminuendo di densità e diventando più leggero, e va verso l’alto; genera così un movimento (moto convettivo), in cui il fluido caldo sale e quello freddo scende. 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

Dilatazione termica Quando una sostanza (solida, liquida o aeriforme) si scalda, cioè aumenta di temperatura, aumenta anche di volume (occupa più spazio) e diminuisce di densità. Questo perché il calore è energia: aumentando l’energia, le molecole si muovono più velocemente allontanandosi l’una dall’altra. 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

Il termometro Uno degli strumenti più comunemente utilizzati per la misurazione della temperatura è il termometro a liquido. Esso è formato da un tubicino capillare di vetro riempito con alcool colorato o altro liquido. L'incremento di temperatura fa espandere il liquido e lo fa salire lungo la scala graduata. 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

Graduazione del termometro Nella scala Celsius (scala centigrada), il valore di 0 °C corrisponde al punto di fusione del ghiaccio e il valore di 100 °C corrisponde al punto di ebollizione dell'acqua a livello del mare. Nella scala Fahrenheit, il punto di fusione del ghiaccio corrisponde a 32 °F e quello di ebollizione a 212 °F. 24/11/2018 www.renatopatrignani.net

F I N E 24/11/2018 www.renatopatrignani.net