L’energia può trasformarsi da una forma all’altra, a ciò vi erano arrivati anche nell’antichità. Ma gli scienziati all’epoca credevano che l’energia si potesse consumare fino a sparire. Tutto cambiò con lo sviluppo della termodinamica, la scienza che studia la trasformazione del calore in lavoro e viceversa. Da questi studi si capì anche che il calore era una forma di energia.
Con un semplice esperimento si può capire come arrivarono ad enunciare il primo principio della termodinamica che afferma: l’energia non si può nè creare, nè distruggere, ma solo trasformare da una forma all’altra.
Per capire ciò consideriamo un pendolo e immaginiamo una persona che lo porti ad una certa altezza, prima di lasciarlo andare. Per fare ciò la persona ha compiuto un lavoro sul pendolo che ha acquistato energia potenziale (di posizione). Lasciando il pendolo, questo si mette in movimento e l’energia potenziale si trasforma in energia cinetica, che raggiungerà il valore più alto nel punto di minima altezza e massima velocità. Quando il pendolo ricomincia la risalita la sua velocità diminuisce e la sua energia cinetica si ritrasforma in energia potenziale. Ovviamente l’altezza raggiunta sarà leggermente inferiore rispetto a quella iniziale. Il pendolo continuerà così finchè non si fermerà. Esso non si muoverà più per effetto della forza d’attrito del perno su cui è montato il pendolo e a causa della resistenza dell’aria. L’effetto di queste due forze produce calore, che riscalda il pendolo, il perno e l’aria circostante.
In definitiva, in ogni istante parte dell’energia si trasforma in calore, se non ci fosse stata questa trasformazione di parte dell’energia in calore, il pendolo avrebbe continuato a muoversi all’infinito.
