Page 141 - Un fisico in salotto

Fa più caldo o più freddo?

Le cose che abbiamo detto ora possono sembrare ovvie, tuttavia vi propongo una
situazione che mostra come sia invece difficile avere una definizione soddisfacente
di temperatura e come queste difficoltà possano essere superate.

Esistono orologi ad acqua, come quello costruito da Padre Giovanni Battista
Embriaco e che si trova al Pincio (Roma, Villa Borghese). Perché non costruire
anche un termometro ad acqua?

Possiamo infatti riempire un bulbo di vetro con semplice acqua del rubinetto,
invece che con mercurio. Che male c’è? Anche l’acqua, come qualsiasi altra
sostanza, presenta il fenomeno di dilatazione termica. E allora vi propongo questa
storiella.
Ci costruiamo così il nostro nuovo termometro e ce ne andiamo proprio al Pincio
ad ammirare il ‘magico’ funzionamento dell’orologio di Embriaco.
È una giornata invernale: stiamo battendo i denti dal freddo. Guardiamo la
colonnina d’acqua nel nostro termometro e segniamo sul tubicino, magari con un

pennarello, il livello raggiunto dall’acqua.
Per fortuna le cose sembrano migliorare: il livello dell’acqua si sta
progressivamente innalzando e ciò ci fa sperare che, di lì a poco, se continua così,
potremo perfino toglierci il pesante cappotto di lana.
Ma, con nostra sorpresa, sentiamo più freddo! Forse sono le nostre sensazioni a

ingannarci... Dopo un po’ il livello dell’acqua si è innalzato ancora di più, ma noi
continuiamo ad avere sempre più freddo! Come è possibile?
Diamo allora un’occhiata al nostro ‘vecchio’ termometro a mercurio: ci
accorgiamo che il livello del mercurio si è invece abbassato!
Ma allora, quale dei due termometri è quello ‘giusto’? D’accordo, le indicazioni
del termometro a mercurio sembrano andare effettivamente di pari passo con le
nostre sensazioni. Ma, in linea di principio, quale termometro dobbiamo scegliere

per avere un’indicazione oggettiva della temperatura?
Qui finisce la storiella, che di fatto ci ha permesso di scoprire una circostanza
molto interessante: abbiano constatato che l’acqua, a differenza della maggior parte
delle sostanze, si contrae all’aumentare della temperatura indicata dal termometro a
mercurio, invece di espandersi.
Tutto ciò avviene fino a quando il termometro a mercurio non segna circa 4°C. Per

temperature superiori, sempre secondo le indicazioni del termometro a mercurio,
l’acqua comincia invece a dilatarsi. A circa 7°C ritorna al volume che aveva a poco
più di 0°C e poi, per temperature ancora superiori, continua a comportarsi
‘normalmente’, dilatandosi progressivamente.
Questo comportamento è sovente indicato come comportamento anomalo
dell’acqua. Ma, a rigore, perché definirlo con questo ‘brutto’ aggettivo? Dovremmo
piuttosto dire che il comportamento dell’acqua è semplicemente diverso da quello