STEF Lo scienziato irlandese William Thomson Kelvin è autore di scoperte ritenute fondamentali nel campo dell’elettrologia e della termodinamica ed ha inventato numerosi strumenti di misura che hanno suscitato l’attenzione del mondo accademico internazionale, ma le sue considerazioni sull’energia e sul calore non trovano tutti d’accordo.

Mister Kelvin, perché le sue teorie hanno suscitato tanto scalpore?

LUCIO Per molto tempo gli scienziati hanno studiato come del tutto separati i fenomeni meccanici legati al moto e quelli termici legati al calore. Ma se noi mettiamo in movimento un corpo, per esempio spingendolo, noi esercitiamo un lavoro che imprime una velocità al corpo che acquista perciò un’energia. I miei colleghi che si sono rivelati scettici su questo, non hanno che da venire a vedere i miei esperimenti.

STEF Ma che cosa intende lei quando parla di energia potenziale?

LUCIO Senza ricorrere  a formule complicate, cercherò di spiegare il concetto con un semplice esempio. Se noi poniamo un oggetto su un piano a una certa altezza da terra, questo oggetto possiede un’energia potenziale che si può manifestare quando l’appoggio viene a mancare e l’oggetto cade. Durante la caduta, l’oggetto acquista velocità e con la velocità acquista un’energia tanto maggiore quanto maggiore è la distanza del piano dal suolo.

STEF E cosa c’entra il calore con il movimento di un corpo?

LUCIO Possiamo considerare il calore come una forma di energia, come ha dimostrato il mio amico e collega Joule, che ha ottenuto in modo continuo una certa quantità di calore agitando dell’acqua per mezzo di pale. Questa conclusione è molto importante perché è la dimostrazione pratica che l’energia meccanica si può trasformare in calore.

STEF E quale sarebbe l’utilità?

LUCIO Supponiamo di avere un recipiente cilindrico in cui scorra un pistone e supponiamo che nel cilindro sia contenuto del gas. Se noi scaldiamo il gas, una parte del calore si trasforma in lavoro che fa spostare il pistone da una posizione all’altra del cilindro.

STEF E se si mettono in contatto un oggetto caldo e uno freddo?

LUCIO Il calore passerà dal corpo caldo a quello freddo fino a quando la temperatura non sarà uniforme. In questo caso non vi è perdita di energia, in quanto non si è compiuto un lavoro, eppure finché esisteva una differenza di temperatura c’era la possibilità di trarre del profitto, per esempio con una macchina termica.