Dopo aver definito la temperatura in Ma cos’è la temperatura?, parleremo di trasmissione del calore. Il calore si trasmette attraverso 3 modi differenti: per conduzione, convezione ed irraggiamento.
La conduzione avviene all’interno di singoli corpi o due corpi diversi a contatto, in qualsiasi stato (solido, liquido e aeriforme). Questo processo va sempre da alte a basse temperature. Prendi un’asta di ferro e dall’altro lato riscaldala, dopo un po’ di tempo l’asta inizierà a diventare caldissima anche nel punto in cui la stavi mantenendo.
La convezione, invece, si presenta solo nei fluidi (liquidi e gas). Si verifica quando, ad esempio, si riscalda un fluido per conduzione. Questo si riscalda, si espande, quindi diminuisce la propria densità (un giorno scriverò di più sull’argomento). Questo liquido tenderà a salire verso la superficie, per effetto della spinta di Archimede, generando in questo modo dei moti detti convettivi, con acqua calda che tende a salire, e quella fredda a scendere. Nel plasma delle stelle o nell’atmosfera del nostro pianeta, che sono sistemi altamente caotici, avviene un processo del genere.
L’irraggiamento, infine, è un trasferimento di energia che avviene attraverso onde elettromagnetiche, e non ha bisogno di un mezzo di propagazione, come invece accade nei due casi precedenti. In accordo alla cosiddetta Legge di Stefan-Boltzmann, la quantità di energia emessa da un corpo è proporzionale alla quarta potenza della sua temperatura. Ciò significa che più alta è la temperatura di un corpo e maggiore è la quantità di energia che trasmette per irraggiamento. Quindi, un corpo caldo, come una stufa elettrica, emette radiazione elettromagnetica, e quindi irraggia energia e calore. Invece, quando un’onda elettromagnetica (che trasporta una certa quantità di energia) impatta su un materiale, aumenta l’energia cinetica delle particelle del materiale, aumentandone la temperatura (ne ho scritto in Ma cos’è la temperatura?). Anche questa modalità di trasmissione dell’energia è rilevante in astronomia. Il Sole emette onde elettromagnetiche e quindi riscalda la superficie della Terra (leggi anche il mio articolo sulle stagioni). Ma ne vedremo di più nei prossimi articoli. Nel prossimo articolo discuterò, in particolare, del legame tra energia, temperatura e frequenza.
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