Nella vita di tutti i giorni, i termini calore e temperatura sono spesso usati in modo intercambiabile. In fisica, tuttavia, si riferiscono a concetti diversi. Per comprendere il trasferimento di calore nella tostatura, è importante capire la differenza di significato tra i termini.
Il calore si riferisce all'energia termica, in particolare all'energia termica che viene trasferita da un oggetto all'altro. Nella notazione scientifica, l'energia è misurata in joule (J); altre unità di energia comuni sono le calorie, i chilowattora (kWh) e le unità termiche britanniche (Btu), utilizzate per indicare il contenuto energetico nel carburante.
Un Btu è approssimativamente uguale all'energia rilasciata bruciando un fiammifero.
L'energia termica è l'energia del movimento degli atomi o molecole (un gruppo di atomi legati insieme) all'interno di un materiale. In un gas, per esempio, l'individuo molecole muoversi a caso, rimbalzando l'uno contro l'altro e contro le pareti del container. La quantità di energia termica determina la velocità con cui si muovono. In un solido, invece, gli atomi vibrano sul posto. Se un materiale ha più energia termica, vibra più forte.
L'energia termica è l'energia degli atomi che si muovono all'interno di una sostanza, che sia individuale molecole muoversi in un gas (a), atomi che vibrano in un solido (b) o atomi che cambiano posizione all'interno di una molecola (c).
La temperatura, d'altra parte, è una misura di quanto "volontariamente" la sostanza trasferisce l'energia termica che contiene a un'altra sostanza. Per capire come funziona, immagina due contenitori collegati da un tubo. Ogni contenitore contiene una certa quantità di acqua, che rappresenta la sua energia termica.
In questa analogia, l'altezza dell'acqua in ogni contenitore rappresenta la temperatura. Così come l'acqua scorre dal contenitore più pieno a quello meno pieno, l'energia termica fluisce da una sostanza più calda a una più fredda, fino a raggiungere la stessa temperatura. La differenza di temperatura guida il flusso di energia termica.
Tuttavia, sebbene le due sostanze abbiano raggiunto la stessa temperatura,