 |
 |
 |
|
|
|
L'acqua, rispetto alle altre sostanze, ha un elevato Calore Specifico o Capacità Termica; per innalzare di 1°C la temperatura di 1 grammo d'acqua (pari a 1 cm3) occorre somministrare una quantità di calore pari a 1 caloria.
E per abbassare di 1°C la temperatura di 1 grammo d'acqua, occorre sottrarre una caloria. Il calore specifico dell'acqua è quattro volte quello dell'aria; questo spiega perchè, quando ci tuffiamo in mare nelle prime giornate d'estate rabbrividiamo per il freddo. il calore specifico dell'acqua è dieci volte maggiore di quello del ferro e circa il doppio di quello dell'alcol e dell'olio; questo significa che è sufficiente circa mezza caloria per innalzare di 1°C la temperatura di 1 grammo di queste due ultime sostanze. Solo l'ammoniaca liquida ha un calore specifico maggiore di quello dell'acqua.
L'acqua è fatta di molecole in continuo movimento: vibrano, ruotano su se stesse e cambiano di continuo posizione le une rispetto alle altre. Quando si riscalda l'acqua, o qualunque altra sostanza, l'energia trasferita sotto forma di calore si traduce in aumento dell'energia cinetica o di movimento delle sue particelle; viceversa, il raffreddamento comporta un rallentamento delle particelle. Si chiama Energia Termica quella forma di energia che ogni corpo possiede e che è dovuta all'incessante movimento di tutte le particelle che lo costituiscono. L'energia termica è associata alla temperatura dei corpi: ogni corpo ha un patrimonio di energia termica che aumenta all'aumentare della sua temperatura.
Dobbiamo fare attenzione a non confondere l'energia termica e la temperatura.
Considerate per esempio un lago, un grande serbatoio d'acqua la cui temperatura può essere inferiore ad un uccello che vola sopra di esso; tuttavia il lago, che ha una massa enormemente più grande, ha una maggiore quantità di energia termica rispetto al pennuto. La temperatura è associata all'energia cinetica media delle particelle che costituiscono un corpo, mentre l'energia termica è data dalla somma dell'energia cinetica di tutte le particelle.
L'elevato calore specifico dell'acqua è una conseguenza dei legami idrogeno fra le sue molecole; tali legami tendono infatti a limitare il movimento delle molecole. Affinchè l'energia cinetica delle molecole aumenti a sufficienza per elevare la temperatura di 1°C, è necessario anzitutto rompere i legami idrogeno che tengono unite le molecole. Quando scaldiamo dell'acqua sul fornello da cucina, gran parte del calore somministrato è usato proprio per spezzare i legami idrogeno. Di conseguenza solo una piccola parte del calore fornito viene impiegata per accelerare il movimento delle molecole e, quindi, per innalzare la temperatura dell'acqua.
Il fatto che l'acqua abbia elevato calore specifico ha importanti conseguenze dal punto di vista biologico. L'alto contenuto d'acqua presente nelle piante e negli animali terrestri contribuisce a mantenere relativamente costante la loro temperatura interna, il che è fondamentale, dal momento che le reazioni chimiche biologicamente importanti hanno luogo soltanto entro intervalli ristretti di temperatura.