Il calore scorre sempre da una regione di temperatura più elevata a una regione di temperatura inferiore . Questo è un principio fondamentale della termodinamica e viene spesso definito la legge zeroth della termodinamica .
Perché il calore scorre in questo modo?
La risposta sta nel comportamento delle particelle all'interno della materia e nel concetto di energia termica .
* Energia termica è l'energia interna di un sistema associato alla sua temperatura. È essenzialmente l'energia cinetica casuale delle particelle all'interno del sistema.
* Gli oggetti più caldi hanno particelle che si muovono più velocemente e quindi possiede più energia termica.
* Gli oggetti più freddi hanno particelle che si muovono più lentamente e hanno meno energia termica.
Quando due oggetti a temperature diverse sono in contatto, si verificano collisioni tra le loro particelle. Queste collisioni trasferiscono l'energia dalle particelle più veloci nell'oggetto più caldo alle particelle più lente nell'oggetto più freddo.
Immagina un gruppo di persone che ballano:
* L'oggetto più caldo è come un gruppo di ballerini energici con molta energia.
* L'oggetto più freddo è come un gruppo di persone in piedi con meno energia.
* Mentre i ballerini si scontrano con le persone in piedi, trasferiscono un po 'della loro energia, facendo sì che le persone ferme inizino a muoversi e i ballerini rallentano leggermente.
Questo processo continua fino a quando entrambi gli oggetti non raggiungono l'equilibrio termico, il che significa che hanno la stessa temperatura. A questo punto, il tasso di trasferimento di energia tra gli oggetti diventa uguale in entrambe le direzioni.
In sintesi:
* Il flusso di calore è guidato dalla differenza di temperatura tra due oggetti.
* Il trasferimento di energia termica è dovuto alle collisioni tra le particelle, con conseguente flusso netto di energia da più caldi alle regioni più fredde.
Questa naturale tendenza del calore a fluire dal caldo al freddo è essenziale per vari processi, tra cui la cottura, il riscaldamento delle nostre case e persino il funzionamento dei motori.
