A volte, dopo aver fatto il bagno in piscina oppure al mare, ci stendiamo al sole per riscaldarci: in breve tempo il calore del Sole ci avrà asciugato il costume da bagno e i capelli.
Anche il calore di un termosifone può asciugare rapidamente una salvietta di spugna bagnata appoggiata su di esso. Si può perciò concludere che il calore, sia quello del Sole sia quello di un termosifone, può compiere un lavoro. In fisica la capacità di compiere un lavoro è chiamata energia. Ecco perché possiamo dire che:

Il calore è una particolare forma di energia, chiamata energia termica, che può essere trasmessa da un corpo a un altro.

LA QUANTITA' DI CALORE

All'interno di ogni corpo è contenuta una certa quantità di calore, che può essere notevole oppure piccolissima. Essa non deve essere confusa con la temperatura del corpo che, come vedrai più avanti, è una grandezza del tutto diversa dal calore.

La quantità. di calore posseduta da un corpo è la sua capacità di compiere un lavoro più o meno grande: maggiore è la quantità di calore che un corpo possiede, maggiore è il lavoro che esso può compiere.

Questo concetto è piuttosto complesso, ma lo potrai capire attraverso un semplice esempio. Immagina una pentola piena di salsa di pomodoro che sta cuocendo sul fornello. Se accidentalmente tutta la salsa si rovesciasse sulle tue mani finiresti all'ospedale con gravissime ustioni; ma se solo qualche goccia raggiungesse la mano, i danni sarebbero senz'altro lievi. Come mai la stessa salsa, che "scotta" tutta allo stesso modo, produce effetti così diversi a seconda che essa raggiunga il corpo in grande quantità o in minima quantità? Perché poche gocce di salsa possiedono poco calore, cioè poca energia termica, che può produrre poco lavoro, mentre tutta la salsa ne contiene molto di più e può compiere molto lavoro (in questo caso gravissime ustioni alle mani).

Una piccola quantità di acqua bollente riesce a sciogliere solo una modesta quantità di un cubetto ghiaccio, mentre una maggiore quantità di acqua, anche se a temperatura ambiente, riesce a sciogliere tutto il cubetto di ghiaccio perché contiene una maggiore quantità di calore

La poca quantità di calore posseduta dalle gocce si può spiegare con semplicità: se si deve scaldare sul fornello poca salsa si consuma poca energia termica (si scalda in un attimo!) e dunque le gocce hanno assorbito poca energia e possono fare poco lavoro. Viceversa per scaldare tutta la salsa si deve somministrare una maggiore quantità di calore, perché essa è formata da tantissime gocce; la salsa avrà assorbito perciò molta energia termica e potrà dunque compiere molto lavoro.

IL CALORE SI PROPAGA

il calore ha la capacità di propagarsi perché l'energia termica può essere trasmessa da un corpo che ne possiede di più a un altro che ne possiede in minore quantità. Questa trasmissione può avvenire in modi diversi: per conduzione, per convezione, per irraggiamento.

IL FERRO DA STIRO TRASMETTE IL CALORE ALLA STOFFA PER CONDUZIONE

LA CONDUZIONE
Se abbiamo le mani fredde e prendiamo in mano una tazza di tè bollente, in breve esse si riscaldano: il calore si è trasmesso dalla tazza alle nostre mani.

Quando un corpo si riscalda per essere stato messo a contatto con uno più caldo si ha conduzione di calore.

Il passaggio di energia avviene perché le molecole del corpo più caldo possiedono un più intenso moto di agitazione termica e urtando quelle del corpo meno caldo con cui vengono a contatto, trasmettono loro parte dell'energia posseduta. In tal modo le molecole del corpo meno caldo assorbono il calore, che fa aumentare la loro velocità di agitazione, fino a quando le molecole di entrambi i corpi hanno tutte la stessa velocità di agitazione: si è raggiunto l'equilibrio termico.

L'ARIA DI UNA STANZA SCALDATA PER CONVEZIONE DA UN TERMOSIFONE SI MUOVE GENERANDO MOTI CONVETTIVI

LA CONVEZIONE
 Se accostiamo le mani a un termosifone, senza toccarlo, dopo un po' esse si scaldano: l'aria ha trasportato il calore del termosifone fino alle nostre mani.

Quando l'energia termica viene trasportata da un corpo a un altro attraverso il movimento di un mezzo liquido oppure gassoso si ha convezione di calore.

Le molecole dell'aria assorbono calore, e cioè energia termica, dal termosifone e, poiché aumenta il loro moto di agitazione, tendono a occupare uno spazio sempre maggiore. In questo modo l'aria si dilata e diventa più leggera. Essa allora sale verso l'alto, mentre l'aria in alto, più fredda, scende verso il basso e va a occupare lo spazio lasciato libero. L'aria scesa dall'alto si riscalderà a sua volta e salirà, richiamando altra aria. Pertanto all'interno della stanza l'aria si muove con movimenti circolari, che prendono il nome di moti convettivi. Gli stessi moti convettivi si possono osservare all'interno di un liquido, posto per esempio a riscaldare su un fornello.

IL CALORE GIUNGE ALLA MANO PER IRRAGGIAMENTO ATTRAVERSO IL VUOTO

L'IRRAGGIAMENTO
Il calore può trasmettersi da un corpo all'altro non solo senza contatto diretto ma anche se non vi è tra i due un mezzo liquido o gassoso. Si parla in questo caso di irraggiamento.

Quando il calore si trasmette attraverso il vuoto si ha irraggiamento.

All'interno delle lampadine a incandescenza, per esempio, è stato ricavato il vuoto e il calore del filamento si trasmette attraverso il vuoto e il vetro del bulbo, scaldandolo. Anche il Sole riscalda per irraggiamento la superficie terrestre, in quanto l'energia termica attraversa il vuoto interplanetario.