Termodinamica

Il principio zero della termodinamica

lucertorid (10K)

In una stanza, la cui temperatura è 20°C ci sono gli oggetti e animali qui sotto elencati. Clicca su quelli che credi abbiano la stessa temperatura della stanza.

  1. Un gatto
  2. Una lucertola
  3. Un maglione di lana
  4. Una lastra di marmo
  5. Un paio di forbici di metallo
  6. Una sedia di legno
Avresti risposto nello stesso modo se la stanza si fosse trovata in Africa alla temperatura di 40°C?

L'idea soggettiva di temperatura è naturalmente collegata alle percezioni di freddo e caldo: toccare un metallo o del legno produce sensazioni differenti e spesso viene naturale associare al metallo una temperatura più bassa di quella dell'ambiente, ma .. tocchereste lo stesso metallo sotto il rovente sole africano?

La temperatura di un corpo non è determinata dalla sensazione termica. Oggetti che si trovano immersi in un ambiente, acquistano con maggiore o minore rapidità la stessa temperatura dell'ambiente. Il maglione, la lastra di marmo, le forbici, la sedia avranno quindi la temperatura di 20°C (o di 40°C ). La diversa sensazione termica che producono è determinata dalla loro buona o cattiva conducibilità termica.

Se tocchiamo a mani nude un oggetto fatto da materiale buon conduttore che si trova a temperatura ambiente, il rapido passaggio di calore dal nostro corpo all'oggetto produce una sensazione soggettiva di freddo. Se tocchiamo a mani nude un oggetto fatto da materiale buon conduttore che si trova a temperatura elevata, il rapido passaggio di calore verso il nostro corpo all'oggetto produce una sensazione soggettiva di caldo.

Se tocchiamo a mani nude un oggetto fatto da materiale isolante che si trova a temperatura diversa da quella del nostro corpo, il passaggio di calore in un senso o nell'altro è rallentato e non abbiamo sensazione di freddo o di caldo.

Anche la lucertola (animale a sangue freddo) acquista la temperatura dell'ambiente in cui è immersa e, come sapete, ha bisogno di lunghe esposizioni al sole per riscaldarsi. Invece gli animali detti a sangue caldo (come i mammiferi e gli uccelli) hanno un proprio motore interno che permette loro di mantenere una temperatura corporea interna costante, indipendentemente dalla temperatura dell'ambiente esterno. Gli esseri umani hanno una temperatura interna di circa 36°C.

Il principio zero della termodinamica è stato l'ultimo ad essere enunciato (1931), dopo la formulazione del primo e del secondo principio:

Se due corpi si trovano in equilibrio termico con un terzo corpo T, allora essi sono in equilibrio termico tra loro e la loro temperatura è quella del corpo T

Il principio zero afferma che ogni corpo macroscopico possiede una proprietà chiamata temperatura, suscettibile di variare con le condizioni ambientali. Due corpi in equilibrio termico hanno la stessa temperatura.


Copyleft Ludovica Battista

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