Da "Giusto benedetti, Maria Teresa Paganoni, Per conoscere... la materia. Strutture. Fenomeni. Leggi. Corso di scienze per la scuola media, SEI, Torino, 1998", pagg. 24 e 25

Calore e temperatura

Il termine "calore" è una di quelle parole che si usano comunemente, ma di cui non tutti conoscono bene il significato. Semplificando un po' le cose, possiamo dire che

il calore è la quantità di energia posseduta da un corpo

che si esprime con la "vibrazione" delle sue molecole. Le molecole che costituiscono i corpi non sono difatti immobili, ma vibrano con una certa intensità: maggiore è l'intensità di vibrazione e maggiore è il calore del corpo.
Abbiamo detto che energia è tutto ciò che può cambiare la materia. Vedremo in seguito che esistono varie forme di energia. Per ora ci basta sapere che

il calore è una forma di energia, detta energia termica.

Quando toccate un corpo e lo sentite caldo, significa che le sue molecole vibrano più velocemente di quelle della vostra mano, mentre se lo sentite freddo significa che le sue molecole vibrano più lentamente. Da qui potete capire come i termini "caldo" e "freddo", non abbiano un reale significato.
Nessun corpo è caldo o freddo di per sé, ma lo è nei confronti di un altro.
A voler essere pignoli, potremmo anzi dire che, almeno sulla Terra, non esistono corpi freddi, ma soltanto corpi più o meno caldi: infatti, se il calore è dato dalla vibrazione delle molecole, è evidente che un corpo si potrà dire "freddo" solo quando le sue molecole sono immobili. Ma sul nostro pianeta non esistono corpi in queste condizioni: anche nel più gelido pezzo di ghiaccio delle più gelide zone polari le molecole vibrano, almeno un poco.
L'unità di misura del calore è il joule (che come vedremo meglio più avanti è l'unità di misura dell'energia).
Tuttavia, per esprimere quanto un corpo è caldo è più comodo usare un indice diverso, anziché misurare direttamente la quantità di calore che esso possiede complessivamente.
Si usa infatti la temperatura: il calore di un corpo, come abbiamo già detto, è dato dalla velocità con cui vibrano tutte le molecole di un corpo, mentre la tremperatura indica, per così dire, la velocità con cui vibra ogni molecola.
Molto spesso i termini "calore" e "temperatura" vengono usati come sinonimi, mentre in realtà indicano due grandezze diverse.
Può infatti accadere che due corpi abbiano la stessa temperatura, ma calore diverso; immaginate un secchio e un bicchiere entrambi pieni d'acqua ed entrambi alla stessa temperatura: significa che le molecole d'acqua del secchio e quelle del bicchiere vibrano alla stessa velocità. Ma nel secchio ci sono molte più molecole che nel bicchiere: nel secchio ci sarà dunque più "movimento" e quindi più calore.
Esistono varie unità di misura della temperatura, ma la più usata è il grado centigrado della scala Celsius, che si indica con il simbolo °C.
Per convenzione, viene definita 0 °C la temperatura del ghiaccio che si sta sciogliendo (o, per usare un termine più appropriato, "ghiaccio fondente") e 100 °C quella dell'acqua bollente.
Le temperature più basse di quella del ghiaccio vengono precedute dal segno -, quelle più alte dal segno + (o da nessun segno).
Nel Sistema Internazionale la temperatura è misurata invece con la scala Kelvin. È anch'essa una scala centigrada, cioè l'unità di misura è la centesima parte dell'intervallo compreso tra la temperatura del ghiaccio fondente e quella dell'acqua bollente, ma queste due temperature non sono zero e cento, bensì 273 K e 373 K.
Lo zero della scala Kelvin equivale dunque a - 273 °C: questa è la temperatura teorica alla quale le molecole sono ferme, non possiedono alcuna agitazione termica. Abbiamo detto teorica, perché in natura questa condizione non esiste e non è raggiungibile neppure in laboratorio, sebbene oggi ci si sia avvicinati molto.