1.2 Equilibrio térmico: concepto de temperatura

Cuando ponemos en contacto dos cuerpos, uno más caliente que otro, experimentalmente se observa que el cuerpo caliente se va enfriando progresivamente, mientras que el cuerpo frío se va calentando. Si dejamos evolucionar el sistema el tiempo suficiente, llega un momento en el que la temperatura de los dos cuerpos ya no cambia, por lo que cesa el intercambio de energía. A este estado se le conoce como equilibrio térmico.

Este hecho permite dar una primera definición de temperatura:

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 podemos dar una definición de temperatura como medida de la energía cinética media de las partículas, es decir 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 similar, y por tanto tienen la misma temperatura.

Actividad

Según la teoría cinética, la temperatura de un cuerpo es una medida de la energía cinética media de las partículas que lo forman.

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 no se utiliza esta denominación).

Actualmente siguen utilizándose tres escalas:

Animación de Jesús Peñas bajo licencia Creative Commons

La transformación entre valores para las escalas termométricas se obtiene 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.

AV - Pregunta de Elección Múltiple

1.2 Equilibrio térmico: concepto de temperatura

Actividad

Actividad

Actividad

AV - Pregunta de Elección Múltiple

Pregunta

Sugerencia

Respuestas

Retroalimentación

Solution