No Such Thing as Cold

In questo periodo dell’anno, tutti parlano del freddo. “Il freddo mi attraversa.””Non riesco a prendere il freddo fuori di casa.”

Si dà il caso che uno dei miei argomenti preferiti in fisica è il fatto che non esiste una cosa come il freddo. No, non esiste. Allora perche ‘ti senti cosi’ freddo?

Può sembrare contro-intuitivo, ma si sente freddo a causa del calore. Esatto. Lascia che ti spieghi. Il calore è una quantità associata alla materia, e la materia è tutto ciò che ha massa e occupa spazio. Tu, l’aria intorno a te e la sedia in cui ti siedi sono tutti esempi di materia.

La materia è costituita da particelle più piccole. (Questi includono atomi, molecole e ioni, ma non preoccuparti di questo per questa discussione. Le chiameremo particelle.) Queste particelle hanno energia. L’energia totale delle particelle in un campione di materia è chiamata energia termica.

L’energia termica è correlata alla temperatura, ma non sono gli stessi. Usiamo la parola temperatura per descrivere quanto sia caldo o freddo qualcosa. Mentre l’energia termica descrive una quantità totale di energia, la temperatura descrive un’energia media. La differenza qui è che l’energia termica dipende da quante particelle ci sono mentre la temperatura no. Quindi il tè in una tazza può essere alla stessa temperatura del tè in una teiera, ma l’energia termica nella teiera è maggiore perché c’è più tè (più particelle).

Il motivo per cui menziono tutto questo sull’energia termica e la temperatura è perché l’energia termica scorre naturalmente da sostanze a temperature più elevate a sostanze a temperature più basse. E l’energia termica che scorre è calore.

Quando il calore fuoriesce da una sostanza che non cambia stato, diminuisce sia l’energia termica che la temperatura. Di conseguenza, la sostanza diventa più fresca. Il contrario accade quando il calore scorre nella sostanza. La sua energia termica e la temperatura aumentano, quindi la sostanza si scalda.

Con questo in mente, pensa a far cadere un cubetto di ghiaccio in un bicchiere d’acqua a temperatura ambiente. Dopo pochi minuti, l’acqua si sente fredda perché la sua temperatura è scesa. Ma non è perché il cubo di ghiaccio trasferito “freddo” per l’acqua. Invece, il calore scorreva dall’acqua più calda al cubo di ghiaccio più freddo. È quel calore che fa sciogliere il cubetto di ghiaccio.

È lo stesso con voi sensazione di freddo. Se tocchi un oggetto come una scrivania o una panca esterna, fa freddo. Questo perché il calore scorre dalla tua mano nell’oggetto. Senti la perdita di calore come ” freddo.”Allo stesso modo, se si va fuori in aria che è ad una temperatura inferiore a quello che sei, calore fluirà da voi in aria. Questo ti fa sentire freddo. Indossare un cappotto o usare una coperta rallenta il flusso di calore dal tuo corpo, facendoti sentire più caldo.

Quindi la prossima volta che ti senti freddo, pensa al calore che stai perdendo. E forse puoi trovare un modo per rallentarlo.

A proposito, il calore e le modifiche ad esso sono così interessanti che c’è un intero ramo della fisica dedicato al suo studio. Si chiama termodinamica!