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LA TEMPERATURA

La temperatura è una grandezza fisica che traduce lo stato di agitazione termica delle particelle che costituiscono la materia. Più questa agitazione è intensa, più la temperatura è elevata. Si misura tramite un termometro.

Unità di misura

Tre unità coesistono secondo i contesti e le regioni del mondo.

Il grado Celsius (°C) è l’unità più diffusa in Europa e nella maggior parte dei paesi. La sua scala è definita da due punti di riferimento fisici: il punto di fusione dell’acqua a 0 °C e il suo punto di ebollizione a 100 °C, entrambi misurati a una pressione atmosferica di 1 bar.

Il grado Fahrenheit (°F) è utilizzato negli Stati Uniti e in alcuni paesi anglosassoni. La sua scala, più ristretta, stabilisce le seguenti corrispondenze: 0 °C = 32 °F e 100 °C = 212 °F.

Il Kelvin (K) è l’unità ufficiale del Sistema Internazionale di misure (SI). La sua scala è identica a quella del Celsius — una differenza di 1 K corrisponde esattamente a una differenza di 1 °C — ma la sua origine è fissata allo zero assoluto, ovvero la temperatura teorica alla quale ogni agitazione termica cessa (−273,15 °C). Pertanto, 0 °C = 273,15 K.

Ruolo in orologeria

Fabbricazione e metrologia

Le macchine utensili utilizzate in orologeria raggiungono comunemente precisioni dell’ordine del Micrometro (10⁻⁶ m). A questa scala, le variazioni dimensionali indotte dalle fluttuazioni termiche possono compromettere la conformità dei pezzi lavorati. La stabilità termica degli ambienti di produzione costituisce quindi una condizione essenziale per il mantenimento di queste tolleranze.

Dilatazione termica e scelta dei materiali

Ogni materiale solido si dilata sotto l’effetto del calore e si contrae sotto l’effetto del freddo, secondo un coefficiente proprio a ciascun materiale: il coefficiente di dilatazione termica. In un movimento orologiaio, dove i componenti sono regolati con una precisione estrema, queste variazioni dimensionali possono alterare in modo significativo la regolazione e la precisione cronometrica. Il coefficiente di dilatazione costituisce così uno dei criteri determinanti nella scelta dei materiali, in particolare per gli organi regolatori.

È proprio questo problema che risolse Charles-Édouard Guillaume con la scoperta dell’Invar e dell’Elinvar, due leghe di acciaio a dilatazione quasi nulla. Questi lavori gli valsero il Premio Nobel per la chimica nel 1920 e segnarono un progresso decisivo per la precisione orologiaia.

Trattamenti termici

La temperatura svolge anche un ruolo centrale nei processi di fabbricazione. I trattamenti termici — tempra, rinvenimento, ricottura — modificano le proprietà meccaniche dei metalli e richiedono una misurazione e un controllo precisi delle temperature applicate. Se l’industria ricorre a sistemi di misurazione termica sofisticati, la tradizione artigianale conserva i propri riferimenti: l’artigiano esperto valuta la temperatura di rinvenimento dell’acciaio a occhio nudo, leggendo la successione di colori di ossidazione che assume il metallo riscaldato — dal giallo paglierino al blu acciaio — ogni tonalità corrispondendo a un intervallo di temperatura caratteristico.