Calore, forma di energia originata dall’’agitazione delle molecole che compongono la materia. L’ energia termica si trasmette da un corpo all’altro per conduzione, per convenzione e per irraggiamento. Il calore è energia in transito, esso passa spontaneamente dal corpo caldo a quello freddo perché quello più caldo è soggetto a più agitazione termica*e a contatto con quello freddo lo influenza, facendone aumentare l’agitazione. Il calore è la forma di energia in cui tutti gli altri tipi di energia possono trasformarsi integralmente. Non è mai stata osservata, invece, la trasformazione integrale di calore in altre forme di energia, perciò se ne postula l’impossibilità. La quantità di calore si misura nel Sistema Internazionale (S.I.) in unità di energia, cioè in joule, ma è ancora comune l’uso della vecchia unità, la caloria (kl). *agitazione termica, in fisica, movimento continuo di cui sono dotati molecole ed atomi in tutti gli stati d’aggregazione della materia e a tutte le temperature.

Le componenti che ci interessano particolarmente dell' energia solare sono:
le onde elettromagnetiche dello spettro visibile (quella che comunemente chiamiamo "luce");
l'energia termica diretta (il cosiddetto "calore")
Le onde elettromagnetiche dello spettro infrarosso (ulteriore "calore")
 
Lo sfruttamento dell'energia solare ai fini domestici, industriale e sociale consiste nell'utilizzo di questi tre componenti sotto forma, principalmente, di calore o elettricità.
Negli impianti solari, quindi, puoi osservare applicate due tecniche: quella che punta all'impiego sotto forma diretta di calore per riscaldare gli ambienti; quella che mediante conversione delle onde elettromagnetiche produce energia elettrica impiegabile poi per l'illuminazione e l'alimentazione di dispositivi, attrezzature e macchine.
I principali sistemi per lo sfruttamento dell'energia solare sono i pannelli solari, più correttamente moduli fotovoltaici, ed i collettori termici.

La termodinamica è quella branca della fisica che studia le trasformazioni dei sistemi macroscopici a seguito di uno scambio di energia con altri sistemi o con l’ambiente. I principi della termodinamica sono di importanza fondamentale in ogni campo della scienza e della tecnica.
Il primo principio della termodinamica fornisce una precisa definizione del calore. Quando un corpo viene posto a contatto con un altro corpo relativamente più freddo, si verifica una trasformazione che porta a uno stato di equilibrio, nel quale le temperature dei corpi sono uguali. Per spiegare questo fenomeno, gli scienziati del XVIII secolo ipotizzarono l’esistenza di una sostanza, il “calorico”, che si sarebbe trasferito da un corpo più caldo a un corpo più freddo.
 
Il primo principio della termodinamica invece identifica il calore non con una sostanza materiale, ma con una forma di energia, che può essere convertita in lavoro meccanico e immagazzinata. Il calore misurato originariamente in calorie, e il lavoro o l’energia, misurati in joule, sono completamente equivalenti. Ogni caloria equivale a 4,186 joule.
Il primo principio è dunque un principio di conservazione dell’energia. Esso afferma che, poiché l’energia non può essere né creata né distrutta, la somma della quantità di calore ceduta a un sistema e del lavoro eseguito su di esso deve corrispondere a un aumento dell’energia interna del sistema stesso.
Calore e lavoro sono le grandezze fisiche attraverso cui i sistemi si scambiano energia.

Il Tetto Fotovoltaico è costituito da un insieme di pannelli solari assemblati in modo da coprire la superficie del tetto di una casa o di un palazzo. Non essendoci parti in movimento, le necessità di manutenzione sono ridotte ai minimi termini e consistono, per lo più, nei periodici controlli della batteria di accumulatori.
I moduli fotovoltaici che compongono i pannelli solari, trasformano l'energia ricevuta dal sole in elettricità impiegabile per uso domestico in parziale o totale sostituzione della convenzionale fornitura.
Il Lampione Solare è un nuovo modo di sfruttare l'energia solare. Si tratta di un pannello solare utilizzato singolarmente per alimentare un dispositivo di illuminazione. Può trattarsi di un lampioncino da giardino, un lampione da strada, un segnalatore di pericolo stradale.
Oltre al risparmio di elettricità, il Lampione Solare ha la caratteristica di poter essere del tutto autonomo ed installabile, quindi, senza alcun collegamento con i sistemi di fornitura nazionale di energia elettrica. Ciò ne fa un sistema flessibile e di facile impiego.
Il Semaforo Solare è un comune semaforo alimentato da un pannello solare. L'impianto è progettato in diverse configurazioni in funzione del fatto che si voglia fornire l'elettricità solo al semaforo vero e proprio o anche alle centraline che li pilotano.
I vantaggi di questi sistemi solari sono:
•semplice installabilità di semafori provvisori in occasione di lavori in corso
•installabilità di gruppi semaforici indipendenti dall'alimentazione elettrica
•diminuzione o eliminazione dei collegamenti tra i vari dispositivi, soprattutto se i pannelli solari sono associati a dispositivi elettromagnetici per l'invio dei segnali pilota
Opportune batterie accumulatrici possono essere usate per garantire al sistema l'esercizio 24 ore su 24.

Un pannello solare è composto essenzialmente da una superficie metallica che si riscalda per effetto della radiazione solare; il calore viene poi ceduto a un liquido termovettore che circola in una serpentina e successivamente trasferito al sistema utilizzatore, ad esempio l'acqua dell'impianto di riscaldamento domestico. In particolare i collettori a pannello sono in grado di riscaldare i fluidi di trasporto fino a circa 80 °C, con rendimento compreso tra il 40 e l'80%.
Oltre ai pannelli, i sistemi di riscaldamento a energia solare devono comprendere pompe idrauliche, sensori di temperatura, controlli automatici e sistemi di immagazzinamento del calore. Il fluido di trasporto del calore può essere costituito da aria, acqua o altri liquidi; come serbatoio di calore si può impiegare una cisterna d'acqua ben isolata termicamente.

Il nostro pannello solare , riprende il modello usato per gli scaldabagni ad energia solare.
I collettori a pannello utilizzano l’energia solare per riscaldare un fluido termovettore, come ad esempio l’acqua. Dopo aver assorbito calore passando attraverso tubi a serpentina collocati nel pannello, il fluido restituisce l'energia assorbita, da utilizzare per i diversi impieghi domestici, attraverso uno scambiatore; infine il fluido viene nuovamente convogliato nel pannello per mezzo di una pompa, in modo da chiudere il ciclo.
 
 
Scopo dell’esperimento sarà la misura dell’aumento di temperatura dell’acqua e la determinazione, sia pure approssimativa, del rendimento del pannello.

 Base in legno
 Tubo in plastica
 Contenitore (plastica, cartone, vetro)
 Coperchio trasparente
 2 Recipienti
 2 Termometri

 Chiodi
 Martello
 Traforo
 Tronchesina

 Come prima cosa abbiamo tagliato la tavoletta di legno secondo le misure della struttura del contenitore in modo che possa essere contenuta in esso.
 
 Abbiamo stabilito con dei chiodi il percorso del tubo di plastica sulla tavoletta, in modo che, l’acqua scorra senza problemi lungo il tubo.
 
 
 Il tubo è stato poi inserito lungo il percorso dei chiodi
Abbiamo costruito il contenitore di cartone e in seguito lo abbiamo colorato di nero, in quanto, il nero attira i raggi solari invece di rifletterli.
 
 
  Una volta colorato il contenitore, vi abbiamo inserito la base in legno con il tubo e abbiamo praticato due fori ai lati del contenitore per far fuoriuscire il tubo.