1. Conduzione:
* Definizione: Il trasferimento di calore attraverso il contatto diretto tra sostanze a temperature diverse.
* Esempio: Una padella calda che trasferisce il calore al cibo posto su di esso.
* Meccanismo: Il trasferimento di calore si verifica a causa di collisioni tra molecole delle sostanze calde e fredde. Le molecole più calde hanno un'energia cinetica più elevata e ne trasferiscono alcune a molecole più fredde attraverso collisioni.
2. Convezione:
* Definizione: Il trasferimento di calore attraverso il movimento dei fluidi (liquidi o gas).
* Esempio: Aria calda che sorge e aria più fresca che affonda in una stanza con un riscaldatore.
* Meccanismo: I fluidi più caldi sono meno densi e aumentati, mentre i fluidi più freddi sono più densi e affondati. Questo crea un ciclo continuo di movimento del fluido, trasferendo l'energia termica.
3. Radiazione:
* Definizione: Il trasferimento di calore attraverso le onde elettromagnetiche, anche in assenza di un mezzo.
* Esempio: Il sole che riscalda la terra o un metallo riscaldato che radiante il calore.
* Meccanismo: Le onde elettromagnetiche trasportano energia e quando colpiscono un oggetto, l'energia può essere assorbita e convertita in energia termica.
4. Cambiamenti di fase:
* Definizione: L'energia termica può essere trasformata durante i cambiamenti di fase, come scioglimento, congelamento, ebollizione e condensa.
* Esempio: Lo scioglimento del ghiaccio richiede un ingresso energetico per rompere i legami tenendo insieme le molecole d'acqua in uno stato solido.
* Meccanismo: Durante i cambiamenti di fase, l'energia viene assorbita o rilasciata, cambiando l'energia interna della sostanza.
5. Lavoro:
* Definizione: L'energia termica può essere utilizzata per eseguire lavori, come espandere un gas per alimentare un motore.
* Esempio: Un motore a vapore utilizza l'energia termica del vapore per eseguire lavori meccanici.
* Meccanismo: Il lavoro viene svolto quando una forza sposta un oggetto a distanza. L'energia termica può essere convertita in energia meccanica per svolgere lavori.
Esempi di trasformazione dell'energia termica:
* un falò: Burns in legno, rilasciando energia chimica che viene convertita in energia termica, riscaldando l'aria e gli oggetti circostanti.
* una centrale elettrica: I combustibili fossili vengono bruciati per generare calore, che viene utilizzato per produrre turbine a vapore e guidare le turbine per produrre elettricità.
* Un frigorifero: Un frigorifero usa un refrigerante per assorbire il calore dall'interno e rilasciarlo all'esterno, trasferendo l'energia termica da un ambiente freddo a uno più caldo.
È importante notare che l'energia termica è una forma di energia interna e queste trasformazioni sono spesso interconnesse e si verificano simultaneamente.
