TEMPERATURA, CALORE E ZERO ASSOLUTO

Come sappiamo, la materia è fatta da atomi e gli atomi si legano tra loro per formare le molecole.
In questa breve nota useremo il termine “particella” per denotare indifferentemente atomi e molecole. Ciò perchè, mentre la stragrande maggioranza delle sostanze esistenti è formata da molecole (composti chimici), esistono anche sostanze formate da atomi tutti uguali (elementi semplici).
Tutte le particelle che costituiscono la materia sono in continuo movimento. Se tocco con un dito un oggetto qualsiasi e sento la sensazione di caldo, vuol dire che le particelle che costituiscono quell’oggetto si muovono più velocemente delle particelle che costituiscono i miei polpastrelli. Questa informazione viene trasmessa al cervello dai nervi e nel cervello si genera quella sensazione che noi chiamiamo “caldo”. Il contrario avviene per la sensazione di freddo.
Potremo allora definire la temperatura di un corpo come una misura dello stato di agitazione delle particelle che costituiscono quel corpo: più veloci sono le particelle, più “caldo” è il corpo.
In termini scientifici, si dice che la temperatura è una misura dell’energia cinetica media delle particelle.
La produzione della sensazioni di caldo e di freddo nel nostro cervello sono dovute al fatto che tutti gli animali superiori di questo pianeta sono costruiti in modo da salvaguardare la propria sopravvivenza: in pratica l’unico scopo è che l’animale deve ritrarre subito la zampa se l’oggetto che tocca è troppo caldo o troppo freddo.
La temperatura di un corpo può aumentare all’infinito, infatti nell’Universo osserviamo anche temperature di milioni di gradi centigradi all’interno delle stelle.
Esiste invece un limite inferiore per la temperatura: più le particelle che costituiscono un corpo si muovono lentamente, più il corpo è freddo. Ma non può esistere un freddo “più freddo” di “particelle ferme”.
Per questo motivo esiste un limite inferiore per la temperatura che viene chiamato lo zero assoluto. Questa temperatura corrisponde a -273,15 gradi centigradi.
In realtà, nel nostro Universo, la temperatura più bassa registrata è di -270 gradi centigradi, ciò perchè esiste ancora un residuo di calore di 3 gradi centigradi dovuto al Big-Bang.
Se accosto un corpo caldo ad un corpo freddo, osservo che, dopo un po’ di tempo, i due corpi avranno raggiunto una temperatura uguale, intermedia tra le temperature dei due corpi. Nel linguaggio comune diciamo che il calore è passato dal corpo caldo a quello freddo.
In realtà ciò che accade è questo: le particelle veloci del corpo caldo urtano le particelle più lente del corpo freddo. A causa di questi urti, le particelle lente del corpo freddo accelerano e quelle del corpo caldo perdono energia e rallentano. Non esiste nessun “calore” che passa da un corpo all’altro.