01 Materia ed Energia - L'energia

Vi sono varie forme di energia: cinetica, potenziale, elettrica, chimica, ecc; ognuna è dovuta a cause diverse: movimento, posizione in un campo di forze, passaggio di corrente elettrica, cambiamento di composizione, ecc...

Le molteplici forme di energia possono convertirsi le une nelle altre; mai, però, una certa quantità di energia può essere creata dal nulla o scomparire nel nulla (legge della conservazione dell'energia). Immaginiamo, ad esempio, di lanciare nel vuoto un oggetto verso l'alto. L'oggetto che noi lanciamo è dotato di una certa quantità di energia cinetica, che è massima nel momento in cui esso lascia la nostra mano e che, a causa dell'attrazione esercitata dal nostro pianeta, va riducendosi mano a mano che l'oggetto procede verso l'alto. L'energia cinetica che scompare si ritrova sotto forma di energia potenziale. Ad un certo punto della sua corsa l'oggetto si ferma. L'arresto dell'oggetto indica che la sua energia cinetica si è annullata, mentre è diventata massima la sua energia potenziale. Nell'istante successivo, l'oggetto inverte il senso del suo moto. Nel cadere, la sua energia potenziale si ritrasforma in energia cinetica che aumenta sempre più, fino al momento dell'impatto con il suolo, in coincidenza del quale tutta l'energia viene utilizzata per produrre deformazioni o viene trasformata in calore. Analogamente, l'acqua di una cascata trasforma la sua energia potenziale in energia cinetica.

E' bene sottolineare, a questo punto, che anche il calore è una forma di energia. Non si confonda il concetto di calore con quello di temperatura. La temperatura è, infatti, una misura della tendenza di un corpo a cedere calore, non della quantità di calore posseduta dal corpo. La punta di uno spillo riscaldata ed un ferro da stiro possono avere la stessa temperatura ma è indubbio che, in queste condizioni, il secondo possiede una quantità di calore molto più alta della prima.