energia

energia

energìa [Der. del lat. energia, dal gr. enérgeia, da érgon "lavoro"] [LSF] Capacità che un corpo o un sistema di corpi ha di compiere lavoro, sia come e. in atto, cioè che opera nel processo in cui si produce un lavoro e che è commisurata al lavoro fatto, sia come vera e propria capacità, cioè come e. potenziale, commisurata allora al lavoro fatto al momento in cui essa si traduce o si tradurrebbe in e. in atto o, come anche si dice, "si libera". Ha varie specificazioni, in rapporto alla sua origine e alla natura del lavoro in cui si manifesta, alcune delle quali sono ricordate qui di seguito (per altre si rinvia al termine di qualificazione); in ogni caso, commisurandosi sempre a un lavoro, ha le dimensioni di questo e anche la sua unità di misura: il joule (J) in unità SI e l'erg (=10-7 J) in unità CGS; le principali tra le altre unità di uso corrente sono riportate nella tabella. ◆ [STF] Il termine e. fu introdotto da J. Kepler, nella prima metà del '600, ma per lungo tempo fu poco usato, tanto che ancora due secoli dopo ciò che oggi chiamiamo e. era chiamato generic., e impropr., "forza", circostanza ancora adombrata nel persistente uso della locuz. "forza viva" (la vis viva contrapposta da G.W. Leibniz alla vis mortua, l'inerzia) per indicare l'e. cinetica (v. oltre); per tutto ciò, v. energia. ◆ [LSF] E. areica: lo stesso che densità areica di e., cioè e. riferita all'unità di area. ◆ [FNC] E. atomica: propr., l'e. competente a un atomo, nei suoi stati consentiti; correntemente e impropr., ma non nell'ambito della fisica, lo stesso che e. nucleare, cioè l'e. che si libera in reazioni nucleari esoenergetiche. ◆ [CHF] E. chimica: l'e. di legame tra atomi e tra molecole capaci di reagire chim. fra loro. ◆ [MCC] E. cinetica, o e. di movimento: l'e. meccanica che un corpo ha in virtù del suo movimento; per un corpo puntiforme vale mv2/2, con m massa e v velocità, mentre per un sistema di punti rigido, v. dinamica dei sistemi rigidi: II 182 d; per una definizione in termini di meccanica statistica, v. insieme statistico: III 212 a. ◆ [LSF] E. critica: generic., valore dell'e. in gioco in un fenomeno che discrimina fra due situazioni diverse, per es. tra il verificarsi e il non verificarsi del fenomeno in questione o lo stabilirsi di una tra varie condizioni o fasi possibili. ◆ [FML] [MCQ] E. del primo ordine e del secondo ordine: valore dell'e. di uno stato ottenuto con il metodo delle perturbazioni indipendenti dal tempo (v. approssimazione in meccanica quantistica, metodi di: I 174 b) arrestando il calcolo, rispettiv., al primo ordine e al secondo ordine: v. interazioni molecolari: III 253 a, c. ◆ [LSF] E. di attivazione: generic., l'e. che bisogna fornire a un corpo o a un sistema perché in esso si verifichi un dato fenomeno; ha varie qualificazioni in relazione alla natura del fenomeno. ◆ [CHF] E. di attivazione chimica: l'e. minima che deve possedere il sistema dei reagenti perché s'inizi una determinata reazione chimica: v. cinetica chimica: I 603 c. ◆ [FSD] E. di attivazione della diffusione: v. diffusione materiale nei solidi: II 160 b. ◆ [FML] E. di coesione: v. polimero: IV 552 b. ◆ [MCQ] E. di correlazione: v. Hartree-Fock, metodo di: III 150 a. ◆ [FSD] E. di deformazione: v. elasticità, teoria dell': II 253 f. ◆ [CHF] E. di legame: → legame. ◆ [MCQ] E. di punto zero: l'energia competente a un sistema alla temperatura dello zero assoluto. ◆ [RGR] E. di quiete, o di riposo: quella associata alla massa di riposo di una particella. ◆ [FSD] E. di superficie: quella competente, per qualche motivo, all'unità di area di una superficie materiale (per es., v. cristalli ionici: II 9 a). ◆ [EMG] E. di una corrente elettrica: v. oltre: E. elettrica: (b). ◆ [ALG] E. di una curva: v. varietà riemanniane: VI 501 f. ◆ [ACS] [EMG] [OTT] E. di un'onda. v. onda: IV 241 d. ◆ [EMG] E. elettrica: (a) l'e. presente in un campo elettrico (v. dielettrico: II 125 e); (b) l'e. associata a una corrente elettrica, valutabile nel complesso, per es. per un circuito percorso da corrente continua, come il prodotto dell'intensità della corrente per la forza elettromotrice nel circuito per la durata di tempo che si considera (la definizione è simile per una corrente variabile, salvo a considerare l'integrale nel tempo dell'e. a ogni istante); di tale e. una parte è degradata in calore nei componenti resistivi (o altrimenti dissipativi) e la restante parte è trasformata in e. di campi elettrici nei componenti capacitivi e in e. di campi magnetici nei componenti induttivi e anche, se sono in gioco fenomeni elettrochimici, in e. chimica di varia natura; inoltre, se i detti campi sono variabili nel tempo, si ha trasformazione di parte dell'e. della corrente in e. raggiante elettromagnetica. ◆ [EMG] E. elettromagnetica: l'e. competente al campo elettromagnetico vettore dell'e. medesima: v. elettrodinamica classica: II 286 c. ◆ [LSF] E. esterna: locuz. con cui talora si rende l'ingl. exergy, per il quale peraltro il termine corrente è exergia (←). ◆ [MCC] E. generalizzata: è un integrale primo delle equazioni di Lagrange: v. meccanica analitica: III 655 a. ◆ [LSF] E. in atto: contrapp. a e. potenziale, v. sopra, nella definizione iniziale. ◆ [TRM] E. interna: una delle funzioni termodinamiche di stato: v. termodinamica, leggi della: VI 176 f. ◆ [TRM] E. legata: la parte dell'e. di un sistema termodinamico che non è suscettibile di essere trasformata in lavoro, pari al prodotto dell'entropia per la temperatura assoluta: v. potenziali chimici e termodinamici: IV 574 f. ◆ [TRM] E. libera: la parte dell'e. di un sistema termodinamico che è suscettibile di essere trasformata in lavoro, pari alla differenza tra l'e. interna e l'e. legata: v. potenziali chimici e termodinamici: IV 574 f. ◆ [CHF] E. libera conformazionale: la componente dell'e. libera di un sistema che avviene alla conformazione di esso: per es., v. polimero: IV 552 a. ◆ [FML] E. libera di polimerizzazione: lo stesso che e. libera conformazionale (v. sopra) di un polimero. ◆ [FSD] E. libera di un cristallo molecolare: v. cristalli molecolari: II 34 e. ◆ [MCS] E. libera di un insieme statistico: v. dinamica molecolare: II 201 a. ◆ [FSD] E. libera totale di un solido: v. anarmonicità: I 152 a. ◆ [FSD] E. libera vibrazionale di un solido: v. anarmonicità: I 152 a. ◆ [LSF] E. lineica: lo stesso che densità lineica di e., cioè e. riferita all'unità di lunghezza. ◆ [OTT] E. luminosa: l'e. associata a onde elettromagnetiche nello spettro visibile. ◆ [LSF] E. massica: lo stesso che densità massica di e., cioè e. riferita all'unità di massa. ◆ [LSF] E. potenziale: v. sopra, nella definizione iniziale. ◆ [LSF] E. radiante, o raggiante: l'e. che si propaga per onde, sia elastiche, sia elettromagnetiche. ◆ [EMG] E. risonante: e. relativa alla radiazione elettromagnetica spontanea da parte di elettroni liberi: v. irraggiamento di cariche: III 321 b. ◆ [ASF] [GFS] E. solare: a seconda dei casi, l'e. interna totale del Sole, oppure quella complessivamente irradiata dal Sole come radiazione elettromagnetica o come radiazione corpuscolare, oppure, infine, come e. radiante del Sole ricevuta sulla Terra. ◆ [ACS] E. sonora: l'e. associata a onde elastiche longitudinali nell'aria (o in altro fluido) nel cam-po delle frequenze acustiche (20 Hz ÷ 20 kHz). ◆ [LSF] E. specifica: generic., l'e., nelle sue varie accezioni, riferita all'unità di volume, cioè e. volumica. ◆ [TRM] E. termica: nella sua più vasta e generica espressione, sinon. di calore, e quindi, a seconda dei casi, e. di agitazione molecolare propria di un corpo e trasmessa da un corpo a un altro, o da una parte all'altra di un medesimo corpo, per conduzione e convezione (nei fluidi) oppure trasmessa per onde elettromagnetiche (irraggiamento termico, nel caso che la trasmissione dell'e. avvenga per onde nel campo dell'infrarosso). ◆ [TRM] E. termodinamica: lo stesso che e. interna di un sistema termodinamico. ◆ [LSF] E. volumica: lo stesso che densità volumica di e., cioè e. riferita all'unità di volume. ◆ [LSF] Accumulo dell'e.: l'insieme delle attività volte a reperire e. e a conservarla in forme adatte a successive utilizzazioni: v. energia, accumulo dell'. ◆ [LSF] Assorbimento di e.: generic., processo in cui un sistema riceve e. dall'esterno, che si trasforma in una qualche forma di e. potenziale e quindi viene trattenuta (per es., l'e. elettrica che un accumulatore elettrico riceve dalla corrente che lo carica e che si trasforma in e. potenziale chimica nelle sue piastre), oppure che si trasforma nel sistema o si disperde in esso in modo tale, in un caso e nell'altro, da risultare persa ai fini di una qualche utilizzazione, in quest'ultimo caso parlandosi anche di dispersione, o dissipazione, dell'e. (per es., l'e. che un'onda elettromagnetica cede a un mezzo non perfettamente isolante in cui si propaghi e che in esso si trasforma in calore, disperso senza alcuna utilità nel mezzo). ◆ [RGR] Condizioni di e. dominanti: v. relatività generale, soluzioni della: IV 796 b. ◆ [FAF] Conservazione dell'e.: uno dei principi fondamentali della fisica, che compare, in forme particolari, in varie discipline (per es., sono forme particolari di tale principio la legge di Bernoulli nella meccanica dei fluidi, la legge di Ohm nell'elettrologia, il primo principio della termodinamica) e che quindi può essere enunciato in vari modi, uno dei quali è che in un sistema isolato, cioè senza scambi energetici con l'esterno, l'e. resta complessivamente costante, pur potendo frazioni più o meno importanti di essa mutare di forma nel sistema medesimo (per es., una parte dell'e. meccanica o elettrica potendo degradarsi in e. termica, cioè in calore): v. conservazione, principi di: I 733 f. La teoria della relatività, avendo introdotto la possibilità della conversione di massa in e., e viceversa, porta a considerare la conservazione non dell'e. da sola, ma dell'insieme massa-e. di un sistema, parlandosi dunque di conservazione della massa-e.: v. conservazione, principi di: I 735 c. ◆ [LSF] Degradazione dell'e.: nella concezione in cui sia possibile fare una sorta di classificazione della qualità delle varie forme di e., in cui comunque il livello più basso sia quello dell'e. termica con grande entropia e a bassa temperatura, il passaggio da una forma di e. giudicata più nobile a una giudicata meno nobile, qual è, per es., la trasformazione, in un motore elettrico, di e. di una corrente elettrica in e. meccanica di rotazione. Il termine è partic. usato per la trasformazione, parziale o totale, di e. non termica in calore, e nell'ambito dell'e. termica, per la trasformazione di calore a una certa temperatura in calore a temperatura minore; degradazioni di e. di questo tipo, la cui fase ultima è, in definitiva, una dissipazione di e. (v. oltre), s'accompagnano inevitabilmente a tutte le trasformazioni utili. ◆ [LSF] Densità di e.: il rapporto tra l'e-nergia presente in un elemento di linea, di superficie o di volume e la misura (lunghezza, area o volume) di tale elemento, quando questa misura sia sufficientemente piccola perché tale rappor-to si possa ritenere costante in tutto l'elemento, avendosi, rispettiv., la densità lineica, areica e volumica di e., con unità di misura SI il joule a metro (J/m), a metro quadrato (J/m2) e a metro cubo (J/m3). ◆ [EMG] Densità di e. elettrica: la densità volumica di energia in un campo elettrico: v. dielettrico: II 126 b. ◆ [EMG] Densità di e. elettromagnetica: la densità volumica di e. in un campo elettromagnetico: v. elettrodinamica classica: II 287 a. ◆ [EMG] Densità di e. magnetica: la densità volumica di e. in un campo magnetico: v. magnetostatica nella materia: III 585 b. ◆ [LSF] Dissipazione dell'e.: la trasformazione di e., di varia natura, in una forma di e. non più utilizzabile in quel certo contesto che si considera; generalm., si tratta di e. degradata in calore e non utilizzabile perché è dispersa nell'ambiente oppure perché è a bassa temperatura, oppure perché è poco conveniente tecnicamente o economicamente. È in genere fenomeno fortemente dannoso (anche per la possibilità di surriscaldamenti di organi, di incendi e, in genere, di danneggiamenti termici), che comunque va ridotto al fine di migliorare il rendimento della trasformazione di e. in cui esso si manifesta; fa eccezione la voluta produzione di calore, a fini di riscaldamento ambientale o altro (per es., quella attuata nei vari tipi di riscaldatori elettrici, in cui l'e. dissipata è quella di una corrente elettrica). ◆ [TRM] Equazione dell'e.: nella termodinamica: (a) espressione dell'e. interna derivata dalla meccanica statistica; (b) la relazione, di validità generale per un gas perfetto, (ðU/ðV)T=T2ð/ ðT(p/T)V, dove p, V, T sono, rispettiv., la pressione, il volume e la temperatura termodinamica e U è l'e. interna; da tale relazione discende che l'e. interna non dipende dal volume, ma solo dalla temperatura, soltanto per quel sistema la cui equazione di stato dia luogo per un'isocora reversibile a un'espressione del tipo p/T=cost, cioè soltanto per un gas perfetto: v. stato, equazione di: V 611 d. ◆ [MCF] Equazione dell'e. per un fluido comprimibile: dà la variazione temporale dell'e. specifica totale del fluido: v. aerodinamica subsonica: I 66 f. ◆ [MCF] Equazione termodinamica dell'e. per un fluido comprimibile: dà la variazione temporale della temperatura assoluta del fluido in relazione ai possibili processi adiabatici e diabatici; per es., v. atmosfera terrestre: I 262 d. ◆ [TRM] Flusso di e. termica: v. gassoso, stato: II 839 f. ◆ [RGR] Operatore di e.: v. relatività ristretta: IV 811 b. ◆ [LSF] Rendimento di e.: per un sistema, il rapporto che si ha tra l'e. ricevuta e quella resa durante una certa trasformazione (per es., per una cella elettrolitica v. elettrochimica: II 277 b). ◆ [MCC] Teorema dell'e. cinetica: v. meccanica relativa: III 722 c. ◆ [MCS] Teorema dell'equipartizione dell'e.: teorema della meccanica statistica classica che, in un insieme canonico, associa un'energia kBT/2, con kB costante di Boltzmann e T temperatura assoluta, a ogni grado di libertà di un sistema fisico (coordinata o momento coniugato) che compaia quadraticamente nell'hamiltoniana del sistema; l'inadeguatezza del formalismo classico nella descrizione microscopica di un sistema fisico, che favorì la nascita della meccanica statistica quantistica, fu messa in luce grazie all'impossibilità di applicare questo teorema ad alcuni esempi di notevole interesse fisico: v. meccanica statistica: III 733 e. ◆ [FME] Trasferimento lineare di e.: v. radiazioni particellari pesanti, terapia con: IV 681 e.