Caldo e freddo

Due definizioni, giusto per iniziare.
Calore e temperatura, due concetti cardine.
Credo che chiunque si inoltri nella pagine di questa sezione, avrà le idee ben chiare su quello che sto per dire. Visto però che ho pensato di scrivere questo testo anche per chi magari ha una preparazione tecnica meno ferrata, mi lancio in questa descrizione.

Con l’aiuto di Wikipedia:

In fisica, in particolare in termodinamica, il calore è un’entità che descrive un passaggio di energia, il trasferimento dell’energia termica tra due o più sistemi fisici dovuto alla differenza di temperatura.

In fisica, la temperatura è la proprietà che caratterizza lo stato termico di un sistema, in relazione allo stato di un altro sistema preso come punto di riferimento, in genere lo zero della scala corrispondente allo stato termico di congelamento dell’acqua a una certa pressione atmosferica.

Cerco di spiegare in parole semplici:
Il calore è l’energia termica, ovvero è la quantità di energia che abbiamo a disposizione, dobbiamo fornire o dobbiamo dissipare, in un certo processo, mentre la temperatura è la misura del livello al quale si trova questa energia (e/o dove magari vogliamo portarla, trasferirla, veicolarla…).

Faccio un esempio banale, ma efficace. La caldaia che abbiamo in casa, ha una potenza termica di 25 KW, ovvero può fornire energia termica, calore, fino a 25 KW, ma in che modo? Impiegandola per produrre acqua calda per i termosifoni a 80°C, oppure acqua calda per la doccia a 42°C. La potenzialità termica o energia termica è sempre la stessa. Cambia invece l’utilizzo che dobbiamo farne, e di conseguenza il livello di temperatura alla quale viene resa disponibile a seconda della natura della sua applicazione.

Questo è un concetto fondamentale per tutti i nostri prossimi spunti e ragionamenti.

Ricordate che è sempre meglio avere energia termica di alto livello (ovvero a temperatura alta, in qualche modo ‘concentrata’, ovvero veicolata dalla minor quantità di fluido vettore possibile), per poter effettuare dei recuperi termici efficienti e utili. Meglio poca acqua caldissima, che tanta acqua tiepida.

CALDO E FREDDO

Ancora due piccole chiarimenti, su due concetti altrettanto necessari.

Caldo e freddo, riscaldare o raffreddare, sono due nomi posizionabili sul continuum di un unico processo termico, che implica trasferimento di energia termica (calore) da un fluido/corpo/materia a un altro.

In passato capitava di sentir parlare di calorie, frigorie… come se si trattasse di entità distinte, generando confusione. Stiamo parlando della medesima cosa! Fortunatamente il sistema ISO oggi ha dato una unità di misura univoca, che chiarisce molto questo aspetto: i KW termici.

Tanto per fare un esempio sempre banale, il frigorifero di casa nostra non genera freddo, è più corretto dire che sottrae calore a quanto c’è al suo interno, per trasferirlo all’ambiente esterno (mai toccata la batteria/serpentina/ scambiatore posteriore del frigorifero? Caldo vero…?). Si tratta insomma di raggiungere condizioni finali desiderate di freddo o di caldo, ovvero in altre parole di trasferire calore, energia termica misurata in KW.

Mi soffermo su questo argomento ancora un poco, in quanto è utile capire se un certo processo debba essere raffreddato, quindi debba cedere calore, oppure riscaldato, quindi gli si debba fornire del calore. Agli effetti della determinazione della quantità di energia termica da fornire o togliere (dissipare), i numeri che ci serviranno (che vedremo più avanti) sono però sempre gli stessi.