5. Propagazione del calore. — Come abbiamo detto il calore passa spontaneamente dai corpi di temperatura più alta ai corpi di temperatura più bassa; altrettanto avverrà nello stesso corpo se le sue parti sono a temperatura diversa. Dobbiamo ora studiare più davvicino i particolari di questo passaggio.

Esso può aver luogo in tre modi: per conduzione, per irradiazione, per convezione.

Il passaggio per conduzione ha luogo in modo caratteristico in una sbarra di cui un estremo sia fortemente riscaldato. I primi strati comunicano calore a quelli immediatamente in contatto, e questi ai successivi, cosicchè dopo un certo tempo si trovano riscaldati anche gli strati alquanto lontani; in questo caso la temperatura è continuamente decrescente dai posti più vicini ai più lontani.

Può invece il calore passare direttamente da un corpo caldo a un corpo freddo, senza che divengan più caldi di questo i corpi intermedi, e anche quando questi corpi intermedi non esistono; così giunge a noi il calore del Sole, mentre l’atmosfera può essere anche molto fredda. Si ha allora il passaggio di calore per irradiazione, che ha luogo anche nel vuoto degli spazi interplanetari, con leggi analoghe a quelle con cui si propaga la luce. Noi studieremo queste leggi nel Capitolo sull’energia raggiante.

Infine nei liquidi e nei gas possono aver luogo dei movimenti delle loro parti, in virtù dei quali, e del rimescolamento che ne consegue, il calore si comunica con una certa rapidità a tutti i punti della massa. Si ha allora il passaggio per convezione. Così se un fornello a carbone è posto nel centro di una stanza, l’aria che è con esso in immediato contatto diviene per il riscaldamento più leggiera; e monta su, per il principio d’Archimede, cedendo il posto ad altra aria più fredda. Le correnti aeree che così si determinano portano rapidamente in contatto col carbone rovente tutta l’aria della stanza, mentre l’aria calda ascendente comunica al tetto il proprio calore. Un fenomeno analogo si produce in un recipiente pieno d’acqua, e riscaldato dal di sotto.