lionelgreenstreet_at_gmail.com ha scritto:
> Alla scuola media, la professoressa diceva che un oggetto ci appare
> rosso poich� assorbe tutti i colori tranne il rosso...
La questione del colore e' ben piu' complessa, ma per la scuola media
e' mestieri contentarsi :-)
> ripensando a questa affermazione ora, ho alcuni dubbi: la restante
> radiazione elettromagnetica deve essere in qualche modo assorbita e
> trasformata, ma trasformata in cosa? Per esempio per un essere vivente
> questa viene utilizzata per i vari processi organici, ma per un
> oggetto inogranico?
In realta' anche in una pianta verde solo una piccola frazione
dell'energia assorbita viene utilizzata per la fotosintesi.
Per il resto della risposta, vedi dopo.
A quanto vedo, le ripsoste che hai avuto si raggruppano in due classi:
a) "in calore"
b) "il corpo si scalda".
Qualcuno ha detto entrambe le cose.
La risposta b) e' indiscutibile, in quanto puo' essere verificata in
modo diretto.
Mi propongo invece di mostrare che la risposta a), sebbene
apparentemente equivalente alla b), e' sbagliata (in realta' chiunque
abbia studiato un po' di fisica, anche a livello liceale, dovrebbe
saperlo, ma a quanto pare non e' cosi'...).
Il difficile e' che l'espressione implicata in a) e' di uso comune,
anche a livello semi-scientifico, e ha la sua radice in un'eredita'
storica che si e' mostrata estremamnte difficile da scalzare.
Mi riferisco alla concezione del calore come "sostanza" (il "fluido
calorico").
Tale concezione e' stata smantellata ormai intorno a due secoli fa, da
diverse prove sperimentali, tra le quali ricordo:
1) Quelle di Benjamin Thompson, conte di Rumford, il quale dimostro'
che con l'attrito si poteva produrre calore in quantita' indefinita, e
che non c'era differenza di peso tra l'acqua liquida e la stessa acqua
congelata.
2) Quelle (piu' famose) di Joule, il quale con una serie lunga e
dettagliata di esperimenti dimostro' che esiste una precisa relazione
di proporzionalita' tra il lavoro speso e il calore ottenuto, in
diverse trasformazioni.
Sono dunque oltre 150 anni che sappiamo che non esiste una "cosa"
chiamata "calore"; che un corpo caldo non "contiene piu' calore" dello
stesso corpo freddo, ecc.; che si puo' parlare di calore solo come una
speciale modalita' per lo scambio di *energia* tra due corpi (il che
e' del tutto diverso dal dire "il calore e' una forma di energia":
questa espressione e' sbagliata).
Abbiamo imparato che bisogna distinguere due diverse situazioni:
a) Un corpo grazie a diverse forme d'interazione con altri corpi, puo'
aumentare o diminuire la sua temperatura, anche senza che cambino
altri parametri macroscopici del corpo stesso.
In questo caso diremo che e' cambiata la *energia interna* del corpo.
Questo puo' avvenire
- perche' il corpo viene messo a contatto con un altro a diversa
temperatura
- perche' su di esso si fa lavoro meccanico o elettrico
- perche' assorbe radiazione e.m.
- perche' viene immerso in un campo magnetico
- ecc.
b) In situazioni analoghe, il corpo non varia la sua temperatura,
perche' l'energia che cede o acquista dall'esterno e' nulla, nel senso
che ci sono due o piu scambi di energia che si compensano.
In questo caso, uno o piu' di questi scambi puo' assumere la modalita'
del "calore".
Esempi:
a) Una lastra di metallo annerita ed esposta al sole si scalda. Siamo
nel caso a) di cui sopra: la lastra ha aumentato la sua energia
interna grazie all'apporto di energia dalla radiazione solare.
b) La medesima lastra fa parte di un pannello solare termico, in cui
circola dell'acqua. La temperatura della lastra non cambia nel corso
del tempo.
Siamo nel caso b): la lastra riceve (come prima) energia dalla
radiazione, ma ne cede altrettanta all'acqua, nella modalita' "calore".
L'energia interna della lastra resta costante, perche' il bilancio
energetico e' nullo.
--
Elio Fabri
Received on Sat Apr 04 2009 - 21:33:03 CEST