1. Cambiamenti di stato :L'energia termica può causare cambiamenti nello stato della materia. Ad esempio, quando il ghiaccio viene riscaldato, si scioglie e si trasforma in acqua liquida. Allo stesso modo, quando l’acqua viene ulteriormente riscaldata, si trasforma in vapore acqueo.
2. Espansione :All'aumentare dell'energia termica di una sostanza, le sue particelle acquistano più energia e si muovono più velocemente, facendole allargare e occupare un volume maggiore. Ciò si traduce nell'espansione della sostanza.
3. Fusione :Quando un solido viene riscaldato, l'aumento di energia termica fa sì che le particelle vincano le forze intermolecolari che le tengono in una struttura reticolare fissa. Di conseguenza, il solido si scioglie e si trasforma in un liquido.
4. Ebollizione :Quando un liquido viene riscaldato, l'aumento di energia termica fa sì che le particelle guadagnino energia sufficiente per staccarsi dalla superficie del liquido e formare bolle di vapore. Questo processo è noto come ebollizione.
5. Sublimazione :Alcune sostanze, come il ghiaccio secco (anidride carbonica solida), possono trasformarsi direttamente in un gas senza passare attraverso la fase liquida. Questo processo è chiamato sublimazione e avviene quando l'energia termica è sufficiente a vincere le forze intermolecolari che tengono insieme le particelle allo stato solido.
6. Conduttività :L'energia termica può essere trasferita attraverso la materia per conduzione, convezione e radiazione. Nella conduzione, il calore viene trasferito attraverso il contatto diretto tra le particelle. Nella convezione, il calore viene trasferito attraverso il movimento di un fluido riscaldato (liquido o gas). Nella radiazione, il calore viene trasferito attraverso onde elettromagnetiche, come la radiazione infrarossa.
7. Capacità termica specifica :Il calore specifico di una sostanza è la quantità di energia termica necessaria per aumentare di un grado Celsius la temperatura di un grammo di quella sostanza. Sostanze diverse hanno capacità termiche specifiche diverse, indicando quanta energia termica devono assorbire per un dato cambiamento di temperatura.
8. Espansione e contrazione termica :La maggior parte dei materiali si espande quando viene riscaldata e si contrae quando viene raffreddata. Questo perché l'aumento di energia termica fa sì che le particelle si muovano più velocemente e si diffondano maggiormente, portando ad un aumento del volume del materiale. Al contrario, quando l’energia termica diminuisce, le particelle rallentano e si avvicinano tra loro, provocando la contrazione del materiale.
9. Reazioni chimiche :L'energia termica può avviare o accelerare reazioni chimiche. Ad esempio, quando la legna viene bruciata, l’energia termica del fuoco fornisce l’energia di attivazione necessaria per scomporre le complesse molecole organiche presenti nel legno, determinando la formazione di molecole più semplici come l’anidride carbonica e il vapore acqueo.
Nel complesso, l’energia termica svolge un ruolo cruciale nel modellare le proprietà e i comportamenti della materia e governa molti processi fisici e chimici nel nostro mondo.
