Quanto calore serve per scaldare
L'energia per portare una massa da una temperatura all'altra, secondo il calore specifico del materiale.
Formula in chiaro 2 fonti ufficiali Verificato il 30 agosto 2026 Segnala un errore
Quanto calore serve per scaldare
| Massa | 100 kg |
|---|---|
| Calore specifico (J/kg·K) | Acqua (4186 J/kg·K) |
| Salto di temperatura (°C) | 40 |
| Calore necessario | 16.744.000 J |
| In chilocalorie | 4.001,912 |
| In chilowattora | 4,6511 |
Esempio calcolato dal nostro motore il 30 agosto 2026.
Come calcoliamo questa pagina
calore = massa * calore_specifico * salto_termico
Q = m · c · ΔT. Il calore specifico dell'acqua è 4.186 J/(kg·K), quello dell'aria 1.005, quello del ferro 450: per questo l'acqua è il modo più economico di immagazzinare calore.
- CRC Handbook of Chemistry and Physics — densità, calori specifici e coefficienti di dilatazione dei materiali
- NIST Special Publication 811, "Guide for the Use of the International System of Units" — fattori di conversione esatti
- Non comprende le dispersioni né il rendimento della caldaia: è l'energia che finisce nell'acqua, non quella che paghi.
- Le chilocalorie sono quelle termochimiche, da 4.184 joule esatti, che è la caloria usata in tutta questa sezione. Il calore specifico dell'acqua è 4.186 J/(kg·K), non 4.184, quindi scaldare cento chili d'acqua di quaranta gradi non dà i 4.000 kcal tondi che il nome «caloria» lascerebbe aspettare, ma 4.002: la differenza è che la caloria fu definita sull'acqua a una temperatura precisa, e il calore specifico cambia con la temperatura.
- Il calore specifico non è costante: quello dell'acqua varia di circa l'uno per cento fra zero e cento gradi, e cambia di molto se il materiale cambia stato.
Esempi svolti
Scaldare l'acqua per un bagno
Massa 150 kg Calore specifico (J/kg·K) Acqua (4186 J/kg·K) Salto di temperatura (°C) 25 Calore necessario 15.697.500 J
15,7 milioni di joule, cioè 4,36 chilowattora. È l'energia che finisce nell'acqua: quella che si paga è di più, per il rendimento della caldaia e le dispersioni.
La stessa energia su del ferro
Massa 150 kg Calore specifico (J/kg·K) Ferro (449 J/kg·K) Salto di temperatura (°C) 25 Calore necessario 1.683.750 J
Solo 1,68 milioni di joule per scaldare 150 chili di ferro degli stessi 25 gradi: nove volte meno dell'acqua. È il motivo per cui l'acqua è il modo più economico di accumulare calore.
I numeri di questi esempi non sono scritti a mano: li calcola lo stesso motore della pagina, ogni volta che il sito viene pubblicato.
Quanta energia per un grado
Il calore specifico è l'energia che serve per alzare di un grado la temperatura di un chilo di materiale. L'acqua ha 4.186 J/kg·K, il valore più alto fra le sostanze comuni; il ferro 449, il rame 385.
Ne segue che la stessa energia scalda il rame undici volte più dell'acqua — e che l'acqua, per la stessa ragione, si raffredda molto più lentamente.
Perché l'acqua è così
Le molecole d'acqua sono legate fra loro da legami a idrogeno, che assorbono energia prima che la temperatura salga. È un'anomalia rispetto a quasi tutte le altre sostanze, e ha conseguenze enormi.
È il motivo per cui gli oceani stabilizzano il clima del pianeta, per cui le città di mare hanno inverni miti, e per cui il nostro corpo, fatto per lo più d'acqua, regge sbalzi termici che altrimenti sarebbero letali.
I passaggi di stato non contano qui
Questa formula vale finché il materiale non cambia stato. Far evaporare un chilo d'acqua già a 100 gradi costa 2.260 kJ, più di quanto ne serva per portarla da 0 a 100: quell'energia entra senza che la temperatura si muova.
È il calore latente, ed è la ragione per cui il sudore raffredda e per cui una pentola che bolle non supera i 100 gradi per quanto si alzi la fiamma.
Domande frequenti
Perché l'acqua ha un calore specifico così alto?
Per i legami a idrogeno fra le sue molecole, che assorbono energia prima che la temperatura salga. 4.186 J/kg·K contro i 449 del ferro: la stessa energia scalda il ferro nove volte di più, ed è per questo che l'acqua è il modo più economico di accumulare calore.
Quanto costa scaldare l'acqua per un bagno?
Centocinquanta litri da 15 a 40 gradi sono circa 4,4 kWh di energia netta. Con il rendimento della caldaia e le dispersioni la spesa reale è più alta: questo conto dà l'energia che finisce nell'acqua, non quella che paghi.
Vale anche per far bollire o congelare?
No, e il salto è grosso: i passaggi di stato assorbono energia a temperatura costante. Far evaporare un chilo d'acqua già a 100 gradi costa 2.260 kJ, cioè più di quanto ne serva per portarla da 0 a 100.