In questa lezione vedremo che cos'è il calore specifico e qual è la sua unità di misura. Il calore specifico è una proprietà intensiva (e quindi caratteristica per ogni sostanza) e varia lievemente con la temperatura.
Spesso il calore specifico è invece espresso in J/(g·°C). Talvolta il calore viene espresso in calorie e quindi il calore specifico può essere espresso in cal/(g·K). Infatti 1 cal = 4,184 J.
La sostanza con il più alto calore specifico è l'acqua (Cs = 4180 J·kg-1·K-1). I valori del calore specifico dei solidi tendono a zero quando la temperatura si avvicina allo zero assoluto.
Il calore specifico lo ritroviamo nella legge fondamentale della termologia. La formula di tale legge permette di calcolare la quantità di calore che bisogna somministrare (o sottrarre) ad un corpo di massa m per innalzare (o abbassare) la sua temperatura dal valore iniziale t1 al valore finale t2.
Consideriamo per esempio una massa di ferro di 1 kg che subisce un innalzamento di temperatura pari a 1 kelvin (K).
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Come si può notare dalla tabella, il calore specifico del rame è piuttosto basso; basta poca energia per ottenere un grande aumento di temperatura. Il calore specifico dell'acqua invece è molto elevato: occorre cioè molta energia per ottenere piccoli incrementi di temperatura. Per questa sua proprietà, l'acqua dei grandi bacini, laghi e mari, di giorno si comporta come un grande "serbatoio termico", rilasciando l'enorme quantità di calore la notte e mitigano così il clima.
Nel caso dei gas il calore specifico a una data temperatura dipende dalle condizioni alle quali il calore è somministrato. dove R è la costante universale dei gas perfetti.
Si calcoli la quantità di calore che bisogna somministrare a 100 g di ferro per innalzare la sua temperatura da 20°C a 30°C.
Valutando esclusivamente la resa energetica di un combustibile senza prendere in considerazione altri fattori, quale presenta il potere calorifico più conveniente per la tua casa? Per potere calorifico si intende la quantità di calore che si sviluppa dalla combustione completa di un carburante. Infatti, essa rappresenta l’elemento che meglio di ogni altro caratterizza il suo valore.
Potere Calorifico Superiore (PCS) e Inferiore (PCI)
Soprattutto, si parla di Potere Calorifico Superiore (PCS) se si considera tutta l’energia prodotta dal combustibile. Il PCS ha un impiego ben specifico nel campo della fornitura energetica di gas naturale. Questa unità di misura serve a determinare la qualità del gas distribuito e venduto alle singole utenze. Maggiore è l’energia ricavabile, migliore sarà la composizione della miscela gassosa. Non a caso, è solitamente oggetto di misurazione da parte dell’Autorità energetica, che fissa una soglia standard.
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IL PCI mira a consentire il calcolo effettivo delle capacità di riscaldamento dei diversi impianti presenti in abitazioni, esercizi commerciali e industrie. Dunque, il PCI attiene più specificamente al problema dell’efficienza energetica. Infatti, con questo indice si possono calcolare le capacità di assorbimento e impiego della materia prima da parte delle infrastrutture domestiche.
GPL vs Metano: Un Confronto
Nonostante il gas metano sia la soluzione più pratica e moderna, dobbiamo tenere conto che ancora tante abitazioni non sono raggiunte dalla sua rete. Non solo case di campagna o di montagna, ma anche tante abitazioni cittadine. Quindi necessitano di fonti alternative per il riscaldamento domestico. Inoltre, ci sono situazioni nelle quali pur essendo raggiunte dal gas metano, alcune famiglie preferiscono l’utilizzo del GPL. In questo modo, si può pagare esclusivamente il combustibile consumato.
Ma come si comporta questo gas rispetto al metano a livello di produzione di calore? In realtà, il GPL ha una resa calorifica molto elevata. Infatti, mentre un metro cubo di gas metano ha un PCI di circa 8.200 kcal, il GPL sviluppa circa 11.500 kcal per kg. Due unità di misura diverse. Perché il gas metano, essendo allo stato gassoso, si misura in metri cubi, mentre il GPL in chilogrammi.
In particolare, il GPL EnerGas possiede ulteriori vantaggi come un altissimo rendimento, rifornimenti certi e tempestivi e controllo sulle reali quantità rifornite.
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