Calor y temperatura

1.- Calor y temperatura
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El Sol. La energía de las estrellas procede de reacciones de fusión nuclear
En física, el calor se define como una energía en tránsito entre dos cuerpos a distinta temperatura puestos en contacto directo a través de una pared diatérmica. El cuerpo a mayor temperatura se enfría, y el otro se calienta, hasta que ambos alcanzan una temperatura final igual, deequilibrio térmico.
Generalmente, el calor es una forma de energía asociada al movimiento de los átomos, moléculas y otras partículas que forman la materia. El calor puede ser generado por reacciones químicas (como en la combustión), nucleares (como en la fusión nuclear de los átomos de hidrógeno que tienen lugar en el interior del Sol), disipación electromagnética (como en los hornos demicroondas) o por disipación mecánica (fricción). Su concepto está ligado al Principio Cero de la Termodinámica, según el cual dos cuerpos en contacto intercambian energía hasta que su temperatura se equilibre.
El calor puede ser transferido entre objetos por diferentes mecanismos, entre los que cabe reseñar la radiación, la conducción y la convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todoslos mecanismos anteriores se encuentran presentes en mayor o menor grado.
El calor en sí no es una forma de energía puesto que no es una función de estado. El calor que puede intercambiar un cuerpo con su entorno depende del tipo de transformación que se efectúe sobre ese cuerpo y por tanto depende del camino. Los cuerpos no tienen calor, sino energía interna. El calor es la transferencia de partede dicha energía interna (energía térmica) de un sistema a otro, con la condición de que estén a diferente temperatura.

Unidades de medida

Tradicionalmente, la cantidad de energía térmica intercambiada se mide en calorías, que es la cantidad de energía que hay que suministrar a un gramo de agua para elevar su temperatura un grado celsius. El múltiplo más utilizado es la kilocaloría (kcal):[pic]

De aquí se puede deducir el concepto calor específico de una sustancia, que se define como la energía necesaria para elevar la temperatura de un gramo de dicha sustancia un grado celsius, o bien el concepto capacidad calorífica, análogo al anterior pero para una masa de un mol de sustancia (en este caso es necesario conocer la estructura química de la misma).
Joule, tras múltiplesexperimentaciones en las que el movimiento de unas palas, impulsadas .por un juego de pesas, se movían en el interior de un recipiente con agua, estableció el equivalente mecánico del calor, determinando el incremento de temperatura que se producía en el fluido como consecuencia de los rozamientos producidos por la agitación de las palas:

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El joule (J) es la unidad de energía en el SistemaInternacional de Unidades, (S.I.).
El BTU, (o unidad térmica británica) es una medida para el calor muy usada en los países sajones así como en muchos campos de la ingeniería. Se define como la cantidad de calor que se debe agregar a una libra de agua para aumentar su temperatura en un grado Fahrenheit, y equivale a 252 calorías.
Concretamente, dado un sistema en él se pueda expresar como sumade energías cinéticas de todas las partículas, y suma de energías potenciales de partículas tomadas por pares. Para medir la temperatura se utiliza el termómetro.
Multitud de propiedades fisicoquímicas de los materiales o las sustancias varían en función de la temperatura a la que se encuentren, como por ejemplo su estado (gaseoso, líquido, sólido, plasma...), la densidad, la solubilidad, lapresión de vapor o la conductividad eléctrica. Así mismo es uno de los factores que influyen en la velocidad a la que tienen lugar las reacciones químicas.
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el kelvin. Sin embargo, está muy generalizado el uso de otras escalas de temperatura, concretamente la escala Celsius (o centígrada), y, en los países anglosajones, la escala...