Concepto de temperatura en fisica
Convertidor de temperatura
La temperatura es una medida objetiva de lo caliente o frío que está un objeto. Puede medirse con un termómetro o un calorímetro. Es un medio para determinar la energía interna contenida en un sistema dado.
Dado que los seres humanos percibimos fácilmente la cantidad de calor y frío que hay en una zona, es comprensible que la temperatura sea una característica de la realidad de la que tenemos un conocimiento bastante intuitivo. Pensemos que la primera vez que muchos de nosotros interactuamos con un termómetro fue en el contexto de la medicina, cuando un médico (o nuestros padres) lo utilizan para medir nuestra temperatura, como parte del diagnóstico de una enfermedad. De hecho, la temperatura es un concepto fundamental en una gran variedad de disciplinas científicas, no sólo en medicina.
La temperatura es diferente del calor, aunque ambos conceptos están relacionados. La temperatura es una medida de la energía interna de un sistema, mientras que el calor es una medida de cómo se transfiere la energía de un sistema (o cuerpo) a otro, es decir, de cómo aumenta o disminuye la temperatura de un sistema al interactuar con otro. Esto se describe a grandes rasgos en la teoría cinética, al menos para gases y fluidos. La teoría cinética explica que cuanto mayor es la cantidad de calor que absorbe un material, más rápidamente comienzan a moverse los átomos de ese material y, cuanto más rápido se mueven los átomos, más aumenta la temperatura. A medida que los átomos comienzan a ralentizar su movimiento, el material se enfría. Las cosas se complican un poco más en el caso de los sólidos, por supuesto, pero ésa es la idea básica.
Definición de temperatura
El calor y la temperatura son temas estrechamente relacionados, por lo que la diferencia entre ambos puede resultar un tanto confusa. La diferencia principal es que el calor se refiere a la energía térmica, mientras que la temperatura se refiere más a la energía cinética molecular.
El calor describe la transferencia de energía térmica entre moléculas dentro de un sistema y se mide en julios[2] El calor mide cómo se mueve o fluye la energía. Un objeto puede ganar o perder calor, pero no puede tener calor. El calor es una medida de cambio, nunca una propiedad de un objeto o sistema. Por lo tanto, se clasifica como una variable de proceso.
La temperatura describe la energía cinética media de las moléculas de un material o sistema y se mide en grados Celsius (°C), Kelvin (K), Fahrenheit (°F) o Rankine (R). Es una propiedad física medible de un objeto, también conocida como variable de estado. Otras propiedades físicas medibles son la velocidad, la masa y la densidad, por nombrar algunas[3].
La segunda ley de la termodinámica es un tema complejo que requiere un estudio intensivo en el campo de la termodinámica para comprenderlo realmente. Sin embargo, para el propósito de este artículo, sólo es necesario comprender un pequeño aspecto y es el hecho de que el calor siempre fluirá espontáneamente de las sustancias más calientes a las más frías. Esta simple afirmación explica por qué no se forma un cubito de hielo al aire libre en un día caluroso o por qué se derrite cuando se deja caer en un cuenco de agua caliente.
Medición de la temperatura
El calor nos es familiar a todos. Podemos sentir el calor que entra en nuestro cuerpo con el sol del verano o con el café o el té calientes después de un paseo invernal. También podemos sentir el calor que abandona nuestro cuerpo cuando sentimos el frío de la noche o el efecto refrescante del sudor después de hacer ejercicio.
¿Qué es el calor? ¿Cómo lo definimos y cómo se relaciona con la temperatura? ¿Cuáles son los efectos del calor y cómo fluye de un lugar a otro? Descubriremos que, a pesar de la riqueza de los fenómenos, un pequeño conjunto de principios físicos subyacentes une estos temas y los relaciona con otros campos. Empezaremos examinando la temperatura y cómo definirla y medirla.
El concepto de temperatura ha evolucionado a partir de los conceptos comunes de frío y calor. La definición científica de temperatura explica mucho más que nuestros sentidos del frío y el calor. Como ya habrás aprendido, muchas magnitudes físicas se definen únicamente en función de cómo se observan o miden, es decir, se definen operacionalmente. La temperatura se define operacionalmente como la cantidad que medimos con un termómetro. Como veremos en detalle en un capítulo posterior sobre la teoría cinética de los gases, la temperatura es proporcional a la energía cinética media de traslación, hecho que proporciona una definición más física. Las diferencias de temperatura mantienen la transferencia de calor, o transferencia de calor, en todo el universo. La transferencia de calor es el movimiento de energía de un lugar o material a otro como resultado de una diferencia de temperatura. (Aprenderás más sobre la transferencia de calor más adelante en este capítulo).
Métodos de medición de la temperatura
El calor y la temperatura son temas estrechamente relacionados, por lo que la diferencia entre ambos puede resultar un tanto confusa. La diferencia principal es que el calor se refiere a la energía térmica, mientras que la temperatura se refiere más a la energía cinética molecular.
El calor describe la transferencia de energía térmica entre moléculas dentro de un sistema y se mide en julios[2] El calor mide cómo se mueve o fluye la energía. Un objeto puede ganar o perder calor, pero no puede tener calor. El calor es una medida de cambio, nunca una propiedad de un objeto o sistema. Por lo tanto, se clasifica como una variable de proceso.
La temperatura describe la energía cinética media de las moléculas de un material o sistema y se mide en grados Celsius (°C), Kelvin (K), Fahrenheit (°F) o Rankine (R). Es una propiedad física medible de un objeto, también conocida como variable de estado. Otras propiedades físicas medibles son la velocidad, la masa y la densidad, por nombrar algunas[3].
La segunda ley de la termodinámica es un tema complejo que requiere un estudio intensivo en el campo de la termodinámica para comprenderlo realmente. Sin embargo, para el propósito de este artículo, sólo es necesario comprender un pequeño aspecto y es el hecho de que el calor siempre fluirá espontáneamente de las sustancias más calientes a las más frías. Esta simple afirmación explica por qué no se forma un cubito de hielo al aire libre en un día caluroso o por qué se derrite cuando se deja caer en un cuenco de agua caliente.