Calore - Stato di aggregazione

Sebbene possa sembrare il contrario, la forma di un corpo non è fissa per sempre, ma può essere modificata da fattori ambientali. Il modo in cui sono arrangiate le molecole all'interno influenza la composizione finale del corpo, passando dal livello microscopico a quello macroscopico.

Uno dei fattori ambientali più determinanti è il calore, che modifica la temperatura del corpo e la quantità di energia posseduta. Esistono materiali termo-resistenti che difficilmente subiscono mutazioni di forma anche a temperature estreme, grazie ai legami atomici molto resistenti. Al contrario, altri materiali permettono di influenzare facilmente i legami tra le molecole.

Quando riscaldiamo un corpo, gli stiamo fornendo energia termica che va a modificare i legami molecolari. Questa energia elimina alcuni legami o li modifica in numero e tipo, rendendo la struttura più deforme e libera di occupare lo spazio senza seguire una forma rigida.

Questo fenomeno è tipico dei liquidi, dove le molecole hanno maggiore libertà di movimento. È visibile non solo negli oggetti inanimati, ma anche nel cibo quando lo riscaldiamo: diventa più morbido e facile da masticare proprio per questo motivo.

Il raffreddamento ha l'effetto opposto: togliamo energia termica al corpo, quindi gli atomi con meno energia tendono a muoversi di meno all'interno della struttura. È come se tutto si bloccasse, rendendo le molecole più rigide e di conseguenza anche il corpo.

Un esempio perfetto è l'acqua: se prendiamo un cubetto di ghiaccio e lo riscaldiamo, perde la sua forma definita a cubo perché le molecole di acqua diventano più libere di muoversi. Al contrario, quando l'acqua si raffredda, assume una forma più rigida e definita.

In natura esistono migliaia di esempi di questi cambiamenti di stato. La lava che raffredda e forma le rocce, la cera liquida per uso estetico che solidifica, la cera delle candele che si scioglie, o l'acqua che bolle sono tutti fenomeni che dimostrano l'effetto del calore sugli stati di aggregazione.

Questi processi avvengono continuamente nel nostro ambiente e sono alla base di molti fenomeni geologici, meteorologici e biologici che caratterizzano il nostro pianeta Terra.

Si parla di stato di aggregazione perché la parola 'stato' indica il modo di essere fisico in un determinato momento, mentre 'aggregazione' indica il modo in cui le molecole stanno insieme in un corpo o in un insieme.

I tre stati principali di aggregazione sono: solido (molecole molto vicine e ordinate), liquido (molecole vicine ma con maggiore libertà di movimento) e gassoso (molecole molto distanti e in movimento libero). Il calore è il principale responsabile dei passaggi tra questi stati.