Il calore ceduto o assorbito da un corpo è direttamente proporzionale alla variazione della sua temperatura. La costante di proporzionalità, nota come capacità termica, dipende dalla massa e dal materiale di cui il corpo è composto. La relazione è espressa dalla formula: Q = mcΔT.
Il calore specifico di un materiale rappresenta la quantità di calore necessaria per aumentare o diminuire di 1°C la temperatura di 1 kg del materiale stesso. Ad esempio, il calore specifico dell'acqua è pari a 4186 J/(kg·°C) (o 1 kcal/(kg·°C) in calorie), mentre quello del ferro è di circa 500 J/(kg·°C). Questo significa che, a parità di massa e di calore fornito, la temperatura del ferro aumenta molto più rapidamente rispetto a quella dell'acqua, come possiamo facilmente osservare nella vita quotidiana.
Per comprendere meglio il concetto di calore specifico, è utile ricorrere a un'analogia con i fluidi:
Il corpo corrisponde a un contenitore.
Il calore rappresenta un fluido.
La temperatura è il livello raggiunto dal fluido all'interno del contenitore.
Possiamo immaginare un corpo con calore specifico basso, come il ferro, simile a un contenitore stretto e alto, mentre un corpo con calore specifico alto, come l'acqua, assomiglia a un contenitore molto ampio. A parità di calore fornito, il livello del fluido (ossia la temperatura) si alza molto di più nel primo contenitore rispetto al secondo.
In altre parole, un materiale con calore specifico alto è in grado di assorbire o cedere grandi quantità di calore senza variazioni significative di temperatura. Al contrario, un materiale con calore specifico basso accumula meno calore, registrando variazioni termiche più marcate. La temperatura, quindi, si può considerare come una misura del livello di saturazione termica del materiale. Quando la temperatura è molto elevata, diventa difficile aggiungere ulteriore calore, in quanto, secondo il noto principio, il calore fluisce per conduzione solo dai corpi caldi verso quelli più freddi. Il mare ad esempio è capace di accumulare una grande quantità di calore e di assorbire o cedere calore all'ambiente esterno mantenendo la temperatura costante . In questo modo si spiega il clima mitigato in prossimità del mare.
CONVENZIONE:
il CALORE ASSORBITO è POSITIVO.
il CALORE CEDUTO è NEGATIVO.
