1.2 Equilibrio térmico: concepto de temperatura
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| Imagen 4. Elaboración propia |
Actividad
La temperatura es la magnitud común a dos cuerpos que se encuentran en equilibrio térmico.
Esta definición se conoce también como el "Principio cero de la termodinámica".
También es posible dar una definición de temperatura como medida de la energía cinética de las partículas, esto es, del movimiento de las partículas, ya que cuanta más energía cinética tienen las partículas de un cuerpo, más rápidamente se mueven y se comprueba experimentalmente que su temperatura es mayor.
Según la teoría cinética, cuando dos cuerpos se ponen en contacto, se produce una transferencia de energía cinética de las partículas del cuerpo caliente a las del cuerpo frío hasta que en un momento dado la energía cinética media de las partículas de ambos cuerpos es igual, y por tanto tienen la misma temperatura.
Actividad
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Imagen 5. Andevruas, Creative commons |
Esta aproximación microscópica al concepto de temperatura nos resultará útil en el estudio del calor y su transmisión.
Ahora tienes una idea clara de lo que es la temperatura, pero para que sea útil necesitamos saber medirla.
Los dispositivos que miden la temperatura se denominan termómetros. Los más habituales eran los de mercurio (ahora prohibidos por los daños medioambientales que puede producir este metal), basados en la relación entre la longitud de la columna de mercurio y la temperatura. En los termómetros actuales se utiliza la variación de la conductividad de determinados metales al cambiar la temperatura.
Los termómetros miden las temperaturas según una escala termométrica, que permiten graduarlos. Para ello se escogen dos fenómenos que ocurran siempre a la misma temperatura, que se denominan puntos fijos. Posteriormente se les asigna arbitrariamente una temperatura y se divide el intervalo entre ellos en partes iguales, cada una de las cuales le da la denominación de grado (excepto en la escala Kelvin, en la que se prescinde de esta denominación: no se dice 200 grados Kelvin, sino 200 Kelvin).
Actualmente siguen utilizándose tres escalas:
| Escala Celsius (ºC) | Escala Fahrenheit (ºF) |
Escala Kelvin o Absoluta (K) |
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| Punto Fijo 1 |
Fusión hielo; 0 |
Fusión hielo; 32 |
Fusión del hielo; 273 |
| Punto Fijo 2 |
Ebullición agua; 100 |
Ebullición agua; 212 |
Ebullición agua; 373 |
| Divisiones | 100 | 180 | 100 |
| Uso principal |
Vida cotidiana |
Países anglosajones |
Ciencia y tecnología |
Los puntos de fusión del hielo y de ebullición del agua están medidos a presión atmosférica.
La transformación entre valores para las escalas termométricas puede obtenerse a partir de las siguientes relaciones:
- T (K) = T (ºC) + 273
- T (ºC)/100 = (T (ºF) -32)/180
Actividad
La unidad de temperatura en el Sistema Internacional es el Kelvin y es la unidad que debes utilizar a la hora de resolver aquellos problemas en los que aparezcan temperaturas.
Un Kelvin tiene el mismo tamaño que un grado Celsius, por lo que los intervalos entre temperaturas son equivalentes en ambas escalas.
