13 1.2 Temperatura e calore: Il principio zero Sul diagramma di Clapeyron il lavoro a pressione costante è rappresentato graficamente dall area del rettangolo di base pari alla differenza di volume ed altezza pari alla pressione. P P = 781 Pa S1 S2 W = P V P1 = 781 Pa V1 = 5 L Fig. 1.8 1.2 La natura del calore P2 = 781 Pa V2 = 10 L V1 = 5 L V2 = 10 L V TEMPERATURA E CALORE: IL PRINCIPIO ZERO Più volte in precedenza, ma anche in altre discipline scientifiche, si è fatto riferimento al calore considerandolo un concetto primitivo, legato come è alle nostre percezioni sensoriali. Ed invece proprio la comprensione della natura del calore costituì uno dei temi principali del dibattito scientifico dell 800, durante lo sviluppo iniziale della termodinamica. Prima di allora la teoria più in voga considerava il calore una sorta di fluido materiale posseduto dai corpi, il calorico, che veniva trasferito da un corpo all altro in virtù della differenza di temperatura tra i due. Tuttavia, alcuni fenomeni ben noti, come il calore prodotto per sfregamento, per urto o per martellamento erano in contrasto con questa teoria. Di conseguenza qualche scienziato, come R. Boyle e il filosofo J. Locke, avevano già proposto verso la fine del 600, cento anni prima della teoria atomica di Dalton, una sorta di modello particellare del calore, immaginato come il risultato del movimento rapido di particelle invisibili della materia. Sebbene la teoria del calorico appaia oggi inammissibile, eminenti scienziati come Lavoisier e Laplace non la contestarono, ed addirittura S. Carnot e a J.B. Fourier, che ne erano sostenitori, pervennero egualmente a importantissime scoperte scientifiche. Una spinta decisiva verso l ipotesi particellare venne, agli inizi dell 800, dalle osservazioni di Benjamin Thompson, personaggio dalla vita avventurosa che si occupò anche di scienza, e di Humphry Davy. La tradizionale teoria del calorico resistette comunque a lungo, e solo col progresso della termodinamica si pervenne ad una definizione del calore moderna e coerente: Il calore è una modalità di trasferimento di energia che si attiva tra due corpi a temperatura diversa a causa della differente agitazione termica delle particelle di cui sono costituiti. Tuttavia, sia nel linguaggio comune che in quello scientifico ed anche in questo volume, è molto più comodo parlare di trasferimento di calore trascurando il fatto