Il" Primo Principio della Termodinamica": l'energia nella vita di tutti i giorni

 

L'energia che usiamo per vivere, muoverci e far funzionare ogni cosa non nasce dal nulla né svanisce: scopriamo come si trasforma costantemente intorno a noi, in ogni gesto

Il Primo Principio della Termodinamica, o Principio di Conservazione dell'Energia, è una di quelle grandi idee che, una volta capite, ti fanno vedere il mondo con occhi diversi. Non è una formula complessa da scienziati pazzi, ma un'intuizione profonda che riguarda ogni istante della nostra vita.

Immaginiamo l'energia come una quantità universale, un po' come la moneta di un grande gioco. Questo principio ci dice che non possiamo né creare nuova moneta dal nulla, né farla sparire nel nulla. Possiamo solo scambiarla, trasformarla o spostarla. Se abbiamo una moneta da 1 euro, non possiamo farla diventare 2 euro, ma possiamo scambiarla con 10 monete da 10 centesimi, o usarla per comprare qualcosa. L'importo totale resta quello.

Questa idea non è astratta, è il cuore di come funziona il nostro mondo. Vediamo come si manifesta in alcune situazioni comuni:

• Quando mangiamo una mela, stiamo "facendo il pieno" di energia. La mela contiene energia chimica, immagazzinata al suo interno. Il tuo corpo non distrugge questa energia, ma la trasforma. Una parte diventa energia per muoverci, per pensare, per far funzionare il nostro cuore. Un'altra parte si trasforma in calore, mantenendo la nostra temperatura corporea. Se mangiamo troppo rispetto a quanto consumiamo, il nostro corpo trasforma l'energia in eccesso e la immagazzina, spesso sotto forma di grasso: non scompare, si trasforma e si deposita. L'energia della mela non è sparita, ha solo cambiato "vestito" dentro di noi.
• Premiamo l'interruttore e la stanza si illumina. Da dove viene quella luce? Dal nulla? Assolutamente no. L'energia elettrica che arriva alla lampadina non sparisce. Viene convertita in luce (che ci permette di vedere) e in calore (ecco perché una lampadina tradizionale, dopo un po', scotta). L'energia ha semplicemente cambiato forma, da elettrica a luminosa e termica.
• Il serbatoio è pieno di carburante. Il carburante è energia chimica concentrata. Quando accendiamo il motore, quella chimica viene trasformata in energia di movimento, che fa girare le ruote e muove l'auto. Certo, sentiamo il motore scaldarsi e il tubo di scarico emette gas caldi: quella è energia che, per via dell'inefficienza del processo, si è trasformata in calore, invece che in movimento. Ma l'energia totale è sempre lì, non è andata perduta.
• Sembra quasi che il frigorifero "crei" il freddo, ma in realtà sta compiendo un'operazione di trasferimento di calore. Prende il calore dai cibi all'interno (rendendoli freddi) e lo sposta all'esterno, nell'ambiente della nostra cucina. Per fare questo lavoro, ha bisogno di energia elettrica. L'energia non viene creata o distrutta, semplicemente viene usata per spostare il calore da un luogo all'altro.
• Quando il nostro telefono è scarico, l'energia chimica all'interno della sua batteria è al minimo. Colleghiamo il caricabatterie e l'energia elettrica dalla presa viene convertita e immagazzinata di nuovo come energia chimica nella batteria. Quando usiamo il telefono, questa energia chimica viene riconvertita in elettricità per far funzionare lo schermo, il processore, la connessione internet, e un po' diventa anche calore (ecco perché a volte il telefono si scalda).

Il Primo Principio della Termodinamica è un promemoria costante: in ogni cosa che facciamo, in ogni processo che osserviamo, l'energia si sta semplicemente riorganizzando, cambiando aspetto. Non scompare, non si crea. È un ciclo continuo di trasformazioni, una danza invisibile che dà vita a tutto ciò che ci circonda. È la ragione per cui dobbiamo continuamente "fare il pieno" di energia (con il cibo, la benzina, l'elettricità) per sostenere le nostre attività e quelle del mondo moderno.