Calor y Temperatura

CALOR Y TEMPERATURA

¿Son lo mismo?

Si colocamos un recipiente con agua sobre una fuente de calor, a medida que transcurre el tiempo, las moléculas de agua empiezan a moverse con rapidez, aumentando su energía cinética.

CALOR: Es la cantidad total de energía cinética molecular que pasa de un cuerpo a otro cuando se ponen en contacto a diferente temperatura.

El calor representa la cantidad de energía que un cuerpo transfiere a otro como consecuencia de una diferencia de temperatura existente entre ellos, (Se transmite de los cuerpos de mayor temperatura a los cuerpos de menor temperatura.

Calientes ➡ Fríos

Si los cuerpos (caliente y frio) se juntan, llegará el momento en el que los dos adquieran la misma temperatura.

Entonces, si los cuerpos tienen la misma temperatura se dice que hay EQUILIBRIO TÉRMICO y ya no hay transferencia de calor. 

El tipo de energía que interviene en los fenómenos caloríficos se ha llamado ENERGÍA TERMICA.

Ahora bien, la sensación fisiológica (la que el cuerpo siente) de calor y frio, es el origen del concepto de TEMPERATURA.

Entonces: 

Si observamos el calentamiento del agua con un termómetro, se observa que la temperatura aumenta, esto se debe a que las moléculas del agua en movimiento (debido al calor), golpean a las del vidrio y estas a su vez a las del mercurio (que está dentro de los termómetros) y que esas moléculas aumentan también su energía cinética.

Lo que se observa en el termómetro es la expansión del mercurio, lo que se conoce como DILATACIÓN.

TEMPERATURA: Es la energía cinética promedio de las moléculas de un cuerpo.

Entonces, el Calor y la Temperatura están relacionadas con la energía cinética de las moléculas de los cuerpos.

La diferencia está en que el Calor depende del Total de la Energía Cinética de las moléculas que se transfiere de un cuerpo a otro, mientras que la Temperatura, depende del Promedio de dicha Energía Cinética. 

ESCALAS DE TEMPERATURA

Anders Celsius (1701 – 1744) y Daniel Fahrenheit (1686 – 1736) a partir del fenómeno de la DILATACIÓN de las sustancias por el aumento de la temperatura y aprovechando este aumento de volumen en una columna delgada de mercurio (Hg) dentro de un tubo de vidrio. Se dieron a la tarea de elaborar las primeras escalas termométricas. 

CELSIUS: Colocó su termómetro dentro de un recipiente con hielo y esperó que el Hg (mercurio) se estabilizara en su punto más bajo e hizo una marca en ese lugar y la llamó cero grados.

Luego puso el termómetro en agua hirviendo y dejó que la columna de Hg (mercurio) subiera hasta el punto más alto, al que le asignó el 100 grado.

El espacio entre las 2 marcas las dividió en 100 partes iguales y a cada parte la llamó “grado”, al que primeramente se llamó centígrado (de acuerdo al número de divisiones) y posteriormente se le puso el nombre de “Celsius” en honor a su inventor.    

FAHRENHEIT: Observó que, si se agregaba sal común al hielo, este se enfriaba aún más y eligió una temperatura más baja para el cero grados.

Después tomó la temperatura normal del ser humano y estableció los 100 grados.

KELVIN: Por su parte William Thomson (1824) mejor conocido como Lord Kelvin, creó en 1848 la llamada escala absoluta de Kelvin (con grados Kelvin, que son iguales en espacio a los grados centígrados o Celsius).

En esta escala, el punto de fusión del agua se ubica en los 273 °K y el punto de ebullición en los 373 °K. 

Para convertir de una escala a otra se tienen las siguientes formulas.

Imagina que cada termómetro es un puente y que quieres pasar de un termómetro a otro, así es que para pasar de un puente a otro tienes que utilizar los siguientes atajos (formulas).