La gara del ghiaccio
Mercoledì 28 ottobre 2026 · Energia termica, terza ora
Il metallo, al tatto, sembra più freddo. Allora quale cubetto si scioglie per primo? E soprattutto: perché?
0Da dove partiamo
Lunedì abbiamo guardato dentro un solido: è fatto di particelle legate che vibrano sempre attorno al loro posto. Più l’oggetto è caldo, più vibrano in fretta. Nella conduzione la vibrazione passa da una particella alla vicina; nei metalli gli elettroni liberi la portano ancora più in fretta.
Alla fine dell’ora c’era una gara da fare a casa: due cubetti di ghiaccio, uno su qualcosa di metallo e uno su qualcosa di legno. Oggi scopriamo chi vince e lo spieghiamo con le particelle.
Ripasso: il calore è un fluido che scorre?
No. Il calore è energia passata da particella a particella. Le particelle restano al loro posto.Ripasso: perché i metalli sono buoni conduttori?
Perché, oltre alle particelle che si scuotono a vicenda, hanno elettroni liberi che corrono fra le particelle e portano l’energia più in fretta.1Prima la previsione, poi i risultati
In classe abbiamo contato per alzata di mano le previsioni e i risultati di chi aveva fatto la gara a casa. Qui sotto trovi un esempio di come si contano.
ESEMPIOAttenzione: questi numeri sono inventati per mostrare il metodo. Non sono i dati della nostra classe.
1. Nell’esempio, quasi tutti avevano previsto «legno». Perché, secondo te?
Risposta
Perché il metallo, al tatto, sembra freddo: viene spontaneo pensare che tenga il ghiaccio più a lungo. È la previsione più comune, e chi l’ha sbagliata ha la scoperta più bella di oggi.2. Un ragazzo ha messo il cubetto su una pentola appena tolta da un fornello spento da poco. Il suo risultato vale per la gara?
Risposta
No: quella pentola era più calda della stanza. Per una gara giusta, metallo e legno devono stare da tempo nella stessa stanza (e non al sole).2MODELLOLa gara a schermo
Attenzione: questo non è un dato misurato da noi. È l’andamento che si osserva di solito, disegnato da noi, con il tempo accelerato; i minuti sono indicativi. Serve come controllo: se le gare fatte a casa dicono la stessa cosa, ci fidiamo di più.
Chi vince?
Si scioglie prima il cubetto sul metallo. Ma allora… il metallo «sembra freddo» e scioglie prima il ghiaccio: come è possibile? Vai al punto 3.3Perché vince il metallo?
Scrivi sul quaderno la spiegazione migliore che riesci. Usa due parole di lunedì: particelle ed energia. Ti aiutano due indizi.
Indizio 1. Il metallo e il legno erano sul tavolo da ore. Che temperatura avevano? E il ghiaccio?
Risposta
Metallo e legno avevano la stessa temperatura, quella della stanza. Il ghiaccio era molto più freddo.Indizio 2. Da dove arriva l’energia che scioglie il ghiaccio?
Risposta
Dalla stanza, attraverso quello che sta sotto il cubetto: il metallo o il legno.MODELLORicordi la fila di lunedì?
Scegli A (un materiale qualunque) o B (un metallo) e premi «Avanti» più volte. In quale caso la vibrazione arriva prima in fondo?
È un modello: le particelle vere sono miliardi di miliardi, piccolissime, e non stanno mai ferme, neanche quando l’oggetto è freddo.
La spiegazione costruita in classe
Metallo e legno sono alla temperatura della stanza, più caldi del ghiaccio. Sotto il cubetto si raffreddano. Nel metallo, buon conduttore, l’energia arriva in fretta dal resto del metallo (e dalla stanza) fino al ghiaccio: le particelle si scuotono a vicenda e gli elettroni liberi aiutano. Nel legno, isolante, l’energia arriva piano: sotto il cubetto il legno resta freddo e il ghiaccio fonde lentamente.4La cover del telefono che scotta: chi ha ragione?
Luca ha una cover di plastica sul telefono. A volte la sente molto calda. Cinque compagni provano a spiegare perché. Per ognuno scegli: ha ragione o sbaglia? Attento: può avere ragione più di uno.
«Quando il telefono lavora, il calore gli esce fuori e scorre dentro la cover.»
«La cover mi sembra calda solo perché è calda la mia mano: tanto la plastica è isolante.»
«Il telefono si scalda e fa vibrare più forte le particelle della cover.»
«Il calore non è una sostanza che si muove. Sento caldo perché le particelle della cover vibrano forte.»
«Le particelle della cover sono legate fra loro, perché la cover è un solido.»
E a chi sbaglia, che cosa diresti?
A Luca: «Il calore non scorre come l’acqua in un tubo: sono le particelle della cover che vibrano più forte, una dopo l’altra.» A Matilde: «La plastica isola, è vero, ma l’energia che senti arriva dal telefono, non dalla tua mano.»5Si copia sul quaderno
1. Metallo e legno nella stessa stanza hanno la stessa temperatura. Il ghiaccio sul metallo fonde prima perché il metallo, buon conduttore, gli porta in fretta l’energia della stanza.
2. Il legno è un isolante: sotto il cubetto resta freddo e l’energia arriva piano.
Il metallo «sembra freddo» e scioglie prima il ghiaccio per lo stesso motivo: conduce in fretta l’energia.
+Se non l’hai fatta: la gara a casa
Foto da Wikimedia Commons: Melting ice thermometer.jpg (Ulflund, CC0).