Il calore specifico indica la quantità di calore che 1 kg di materiale deve acquistare per aumentare la sua temperatura di 1 °C. L’acqua ha un calore specifico elevato, pari a 4,184 kJ/(kg ∙ °C). Questo fatto ha molta importanza per il clima: l’acqua del mare o di un lago si riscalda e si raffredda più lentamente del terreno che la circonda e ciò concorre a ridurre le escursioni termiche (cioè le differenze di temperatura) tra il giorno e la notte e tra l’inverno e l’estate.
Per misurare il calore liberato o acquistato nel corso delle reazioni chimiche si usano apposite apparecchiature chiamate calorimetri. Queste apparecchiature consentono di effettuare una reazione chimica in condizioni che simulano con buona approssimazione un sistema isolato. Per determinare sperimentalmente l’energia termica liberata da una reazione chimica si utilizzano apparecchiature chiamate calorimetri. Alla quantità di calore assorbita dall’acqua occorre aggiungere anche il calore assorbito dal calorimetro.
Unità di Misura dell'Energia
Dato che ogni forma di energia è, almeno in linea di principio, convertibile nelle altre, il Sistema Internazionale ha definito per l’energia una sola unità di misura, il joule (J). Un joule corrisponde all’energia cinetica posseduta da un corpo con massa di 2 kg che si muove alla velocità di 1 m/s ed equivale più o meno all’energia che si deve spendere per spostare un libro dalla sedia al tavolo. Si tratta quindi di una quantità relativamente piccola, tanto che si usa molto spesso un suo multiplo, il kilojoule (kJ). Oltre al joule vengono ancora utilizzate, per lo più in campi specifici, altre unità di misura. Per valori di energia molto piccoli, come per esempio nel caso delle energie di ionizzazione, si può usare l’elettronvolt.
Potere Calorifico e Combustibili
La quantità di calore liberata in una combustione è direttamente proporzionale alla quantità di materiale che viene trasformato. Se infatti si bruciano 100 g di carbonella, si ottiene una certa quantità di calore ed è logico supporre che bruciandone 200 g dello stesso tipo se ne ottenga il doppio. È opportuno quindi conoscere ed esprimere il valore dell’energia prodotta in rapporto alla quantità di materia trasformata. Per questo motivo è stato definito il potere calorifico, cioè il calore sviluppato da 1 kg o da 1 m3 di combustibile.
Energia dagli Alimenti, con Focus sull'Olio d'Oliva
Da un punto di vista strettamente energetico l’uomo è una macchina che brucia «combustibili» per ottenere l’energia che gli serve per la sua vita biologica. Per un lungo periodo della sua storia, la preoccupazione principale degli esseri umani è stata proprio quella di procurarsi il cibo necessario per vivere. Le sostanze presenti negli alimenti che possono fornire energia per la vita degli esseri umani sono i glucidi o carboidrati, i lipidi o grassi e i protidi o proteine. Molti alimenti contengono in diversa percentuale tutti questi principi nutritivi; alcuni invece, come l’olio d’oliva e lo zucchero, sono costituiti praticamente da un unico principio nutritivo. Per il nostro fabbisogno energetico è preferibile ricorrere agli alimenti che contengono prevalentemente glucidi e lipidi. Oggi sulla confezione di molti prodotti alimentari si possono leggere i valori delle quantità di lipidi, protidi e glucidi presenti nelle singole porzioni o in 100 g di alimento e il corrispondente valore energetico.
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