Audio tour Salone: Termologia e Meteorologia

La termologia, la scienza che studia i fenomeni relativi al calore, compie enormi progressi nell’Ottocento. Grazie alle ricerche di Benjamin Thompson e di altri la teoria che postulava l’esistenza del “calorico”, sorta di fluido responsabile della temperatura dei corpi, viene lentamente abbandonata e si afferma, nonostante le molte resistenze, l’idea che il calore sia dovuto ad un movimento interno dei corpi.

Accurate ricerche sulla dilatazione dei materiali, portarono notevoli miglioramenti nella costruzione dei termometri e nella collezione del Gabinetto di Fisica sono conservate decine di termometri sia di uso puramente didattico che utilizzati per misure di precisione. Furono studiati i fenomeni relativi alla fisica dei gas e con calorimetri di vario tipo si misurarono con precisione i calori specifici, i calori latenti e quelli di combustione.

Vennero condotti i primi esperimenti per la liquefazione dei gas effettuati grazie a macchine capaci di
comprimerli e raffreddarli contemporaneamente e si inventarono anche macchine per congelare l’acqua e ottenere il ghiaccio artificialmente. Nel 1824, studiando le macchine a vapore, Sadi Carnot, uno dei padri della termodinamica, dimostrò che si può ottenere lavoro dallo scambio di calore tra due sorgenti a temperature differenti.
Carnot, pur ragionando ancora in termini di calorico, quantificò questo lavoro e introdusse il concetto di ciclo termodinamico e di rendimento. Il ciclo termodinamico comprende processi, fra cui la compressione adiabatica, che erano stati già empiricamente messi a frutto per esempio negli acciarini pneumatici.

Negli anni ’40 dell’Ottocento, in seguito a lunghe ricerche, che ebbero un ruolo essenziale nello sviluppo della legge sulla conservazione dell’energia, James Joule determinò con precisione l’equivalente meccanico della caloria. Verso la metà del secolo James C. Maxwell e Ludwing Boltzmann gettano le basi della teoria cinetica dei gas per la quale le loro proprietà fisiche vengono spiegate in termini di dinamica microscopica delle molecole. L’apparato teorico- matematico della termodinamica diventava sempre più sofisticato e a partire dagli ultimi decenni del secolo trovava importantissime applicazioni pratiche ad esempio nella progettazione di macchine termiche come macchine a vapore, motori a combustione interna, ecc.

Infine, grazie a Macedonio Melloni, venne realizzato uno studio sistematico dei raggi infrarossi, chiamati all’epoca “calore raggiante” e studiati attraverso esperienze come quelle con gli specchi parabolici.
La meteorologia è la scienza che studia i fenomeni atmosferici. La loro influenza sulla vita dell’uomo, e sulle sue attività come l’agricoltura, ha fatto sì che le prime osservazioni climatiche e le prime teorie meteorologiche risalgano all’antichità. Solo a partire dalla fine del Settecento le osservazioni e le misure meteorologiche cominciarono a essere fatte in modo sistematico e nel XIX secolo vennero estese grazie ad all’istituzione di una rete sempre più capillare di osservatori e anche all’introduzione di strumenti registratori. Il Gabinetto possiede una piccola raccolta di strumenti per la meteorologia che, nell’Ottocento, era considerata una branca della fisica. La collezione comprende una serie de barometri di vario tipo sia per misure da laboratorio che per quelle da effettuarsi sul campo. Troviamo poi alcuni igrometri per misurare l’umidità, termometri a mercurio o ad alcool, anemometri per misurare la velocità del vento e alcuni strumenti per misurare l’irraggiamento solare. L’introduzione di osservazioni meteorologiche sistematiche richiedeva la presenza di un osservatore che periodicamente con procedure tediose e ripetitive trascriveva le indicazioni dei vari strumenti. Per ovviare a questo inconveniente nel XIX secolo furono introdotti apparecchi registratori dove la registrazione avveniva su di un foglio di carta mosso da un movimento ad orologeria.

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