Page 124 - Un fisico in salotto

Calore ed energia meccanica

La fisica ci mostra che l’energia può manifestarsi sotto forma di calore. Per
esempio, l’energia solare riscalda il nostro pianeta e consente lo svolgimento della
vita stessa.
Disponiamo di questa energia in grande quantità: sulla Terra non arriva che una
piccolissima frazione di quella complessivamente emessa dal Sole (circa una parte

su 200 milioni); tuttavia, sulla Terra arriva un’energia che corrisponde a quella che
erogherebbe una centrale elettrica da 170 miliardi di megawatt!
D’altro canto, il nostro pianeta ha una temperatura media che si mantiene costante
nel tempo. Ciò significa che la Terra irradia nello spazio interplanetario esattamente
la stessa energia che riceve dal Sole.
La situazione assomiglia a quella di un recipiente nel quale viene riversata acqua
in continuazione: l’acqua straripa dal recipiente che per conseguenza disperde tanta

acqua quanta ne riceve. Comunque nel recipiente rimane costantemente una grande
quantità di acqua esattamente come, sulla Terra, rimane costantemente una grande
quantità di calore accumulato per esempio negli oceani o nella crosta terrestre o
nella sabbia del deserto del Sahara.
Certamente, il calore è una forma di energia molto importante, se non altro perché
regola i processi che sono alla base dei fenomeni biologici; ed è del calore che

abbiamo bisogno d’inverno per non morire di freddo.
Tuttavia, per i più diversi scopi pratici, è l’energia meccanica a essere
importante: è ciò che occorre per sollevare un peso e quindi per edificare una casa;
oppure per piegare una lamiera e costruire la carrozzeria di un’automobile, e così
via.
È molto importante il fatto che il calore e l’energia meccanica possano essere
facilmente trasformati l’uno nell’altra e viceversa.

Per esempio, utilizzando l’energia meccanica possiamo scaldare un oggetto per
attrito, come facciamo quando con la nostra forza muscolare sfreghiamo le mani in
una giornata gelida.
Viceversa, possiamo trasformare il calore in energia meccanica, come avviene in
una locomotiva a vapore: il calore prelevato dalla caldaia si trasforma nell’energia

meccanica necessaria a far girare le ruote della locomotiva.
Questa possibilità di trasformare il calore in energia meccanica e viceversa è
chiamata, in fisica, Primo principio della termodinamica.